无刷双馈电动机的控制方法研究

对无刷双馈电动机的设计方案和应用到的关键技术进行详细的阐述,在总结分析目前无刷双馈电动机控制策略状况后,提出了新的控制策略,为无刷双馈电动机电气传动系统的设计和控制奠定基础。对该无刷双馈电动机系统的实际应用力进行测评,为其今后的广泛推广和使用提供理论依据。     

无刷双馈电动机的无编码器控制

无刷双馈电机继承了常规双馈电机的优点,如逆变器容量小,整个系统的效率高、成本低等,又省去了滑环电刷,从而提高了可靠性。从绕线转子无刷双馈电机的基本原理出发,推导了其转矩公式,画出矢量图。通过对矢量图和转矩公式的分析,提出一种无编码器的无刷双馈电动机调速控制算法。该算法可以平滑穿越同步转速点,实现控制绕组的零频率控制。对该算法的稳定性问题进行分析,并进行了大量的仿真和实验研究。仿真和实验结果验证了所提出的无刷双馈电动机无编码器控制方法的有效性。     

无刷双馈电动机功率因数特性控制技术研究

目前,国内对无刷双馈电动机功率因数的研究成果中定性分析多,实验数据少,而功率因数低是一直制约其工业化的关键问题。本文以无刷双馈电动机数学模型为基础,根据磁场定向矢量控制原理,建立控制绕组电流与功率绕组有功分量与无功分量的关系,进而推导出功率因数与控制绕组电流和电机参数之间的关系式并对无刷双馈电动机功率因数控制技术进行理论分析,同时研制了30kW实验样机进行实验研究。理论分析和实验表明,所提出的无刷双馈电动机功率因数控制技术是可行的,由此可提高系统运行效率和稳定性。     

基于排序法级联无刷双馈电动机预测控制

本文根据级联式无刷双馈电动机统一坐标系下的数学模型,推导了电磁转矩和控制电动机定子磁链的预测方程。将基于排序法的预测控制方法引入无刷双馈电动机,摒弃了传统评价函数中的加权系数,省去了控制系统需要根据具体的控制要求反复对加权系数调节的过程。进行仿真实验,控制结果与DTC控制方法进行比较,结果证明基于预测控制的方法能够有效地减小转矩脉动、改善电流谐波,并且同样具有很好地动、静态性能。     

无刷双馈电动机主要尺寸的探讨

从传统电机的设计原则和无刷双电动机的基本原理出发,对无刷双馈电动机的功率关系及电磁负荷作了详细的分析和讨论,导出了该电动机计算功率,电磁负荷的选取要点,从确立了无刷双馈电动机主要尺寸确定的主要依据。     

无刷双馈电动机的双馈运行特性实验研究

在利用Simulink的S-function函数所构成的无刷双馈电动机模型的基础上,研究了无刷双馈电动机(BDFM)在双馈运行状态下的几种调速特性,并通过实验加以验证,为今后进一步研究BDFM控制策略奠定一定理论基础.     

无刷双馈电机反馈线性化控制方法

该文首先给出控制电机电流源供电时无刷双馈电机在转子坐标系下的状态空间模型,经旋转坐标变换得到控制电机同步坐标系下的仿射非线性状态空间模型,分析其静态直流特性。以此为基础应用反馈线性化方法解决无刷双馈电机的解耦控制问题,得到控制电机同步坐标系下的解耦控制方法及其实现的必要条件,给出相关参数的折算方法和测试方法。仿真结果证明该文给出的控制方案的有效性和鲁棒性。     

无刷双馈电机的矢量解耦控制方法

无刷双馈电机(BDFM)特殊的结构特点,可以大大降低调速系统的容量,使其在调速系统中有着巨大的潜能.在国内外对BDFM研究的基础上,分析了目前在BDFM的闭环控制中基于同步参考系数学模型的矢量控制策略的实现.尽管标量控制可以用于低性能的调速系统,但迫切需要新型的控制策略来改善其动态性能,以扩大其应用范围.采用矢量解耦控制是一种有效可行的方法.     

无刷双馈电机直接转矩控制研究

直接转矩结构简单,动、静态性能良好,在调速控制系统中得到广泛应用。阐述了无刷双馈电机直接转矩控制的工作原理,提出了控制方案。基于MATLAB/Simulink软件,推导了无刷双馈电机直接转矩控制及有关控制方程的仿真模型,在此基础上进行仿真与实验研究。仿真与实验结果验证了所提出的无刷双馈电机直接转矩控制方案是可行性。     

无刷双馈电机发电并网控制研究

针对传统的跟踪发电电压的标量控制策略控制无刷双馈电机的并网运行时存在的问题,提出一种跟踪电网电压矢量定向控制的无刷双馈电机的并网运行控制方法,同时在无刷双馈发电系统输出端与电网之间引入一个缓冲电抗器,使无刷双馈电机发电电压矢量、电网电压矢量和电抗器两端电压矢量构成一个矢量三角形,从而实现了无刷双馈电机的发电并网运行。实验结果验证了本文提出方法的有效性。     

无刷双馈电机的间接磁场定向控制方法

通过控制无刷双馈电机的控制绕组电流来控制功率绕组电流的有功和无功分量,使功率绕组电流只提供有功电流分量,由功率绕组来提供动态转矩,功率绕组所需励磁磁场完全由控制绕组电流提供。应用基于转差频率旋转坐标系的无刷双馈电机的数学模型对无刷双馈电机进行间接磁场定向控制,将这种控制方法与无刷双馈电机电压比频率控制方法的仿真结果进行了对比分析,可以看出,前者的快速性优于后者。     

电动车用无刷双馈电动机恒功率弱磁研究

电动车用无刷双馈电动机在基速以下恒转矩运行、基速以上恒功率弱磁扩速运行.由于励磁电流可控制,理论上能够调节励磁电流实现恒功率控制.但是,由于无刷双馈电动机的非线性特性导致其反电势为不规则方波形状,类似直流电机那样采用相电压反馈控制励磁电流实现恒功率控制困难较大.利用三相电枢绕组电阻电压间接测量反电势控制励磁电流,实现无刷双馈电动机恒功率弱磁控制,保证恒功率阶段电机的出力最大,从而提高无刷双馈电动机恒功率弱磁扩速范围,满足电动车对驱动电机的要求.仿真、实验结果验证了该方法的有效性.     

无刷双馈电机有功和无功功率控制研究

无刷双馈电机(BDFM)在变速恒频恒压发电方面有着广泛的应用前景，而影响其应用的关键在于能否对其有功功率和无功功率进行有效的控制。该文基于BDFM的有功和无功功率数学模型提出一种新型的功率控制系统方案，该方案能实现对BDFM有功功率和无功功率的独立控制。为了验证所提方案的正确性，文章最后以BDFM作为变速恒频恒压发电机运行为例，设计了一套功率控制系统，并对该系统进行了计算机仿真及实验，计算机仿真结果和实验结果表明功率控制系统能实现对BDFM的有功功率和无功功率的独立控制，充分证明了该文所提方案的可行性。     

复合线圈结构无刷双馈电动机的变极起动研究

为解决绕线式无刷双馈电动机的起动电流大和起动转矩小的问题,提出一种转子绕组采用无感线圈设计的新型绕线式无刷双馈电动机。首先从理论上详细介绍了电机变极起动的原理和复合绕组的概念,在此基础上设计并制造了一台新型复合线圈结构无刷双馈电动机实验样机,并针对电机不同起动方式下的起动电流和起动转矩进行了研究。通过对样机进行有限元建模仿真与试验验证了转子绕组设计的正确性。仿真与试验结果表明,采用复合线圈结构的无刷双馈电动机具起动电流小、起动转矩大、起动迅速等特点,适用于需要频繁起动的场合,具有优良的性能。     

无刷双馈电机控制策略的研究

为扩大无刷双馈电机的稳定运行范围，本文提出利用电机的瞬态模型研究电压跟踪频率的关系，并根据电机的稳态模型以电机性能最佳为条件优化计算出控制电压与频率的单值关系。并与电压频率比恒定控制作了比较，结果表明采用本文提出的方法能有效地扩大电机的转速运行范围和获得良好的运行性能。本文提出的无刷双馈电机控制策略，为系统地进行无刷双馈电机电气传动系统和变速恒频风力发电系统的设计与控制奠定了基础。     

无刷双馈电机控制策略的研究

为扩大无刷双馈电机的稳定运行范围,本文提出利用电机的瞬态模型研究电压跟踪频率的关系,并根据电机的稳态模型以电机性能最佳为条件优化计算出控制电压与频率的单值关系.并与电压频率比恒定控制作了比较,结果表明采用本文提出的方法能有效地扩大电机的转速运行范围和获得良好的运行性能.本文提出的无刷双馈电机控制策略,为系统地进行无刷双馈电机电气传动系统和变速恒频风力发电系统的设计与控制奠定了基础.     

双馈电动机功率因数控制的研究

分析双馈电动机的等效电路和电压电流平衡方程,理论推导双馈电动机的功率表达式,得出双馈电动机功率因数主要受定子电压和转子电流两方面的限制。采用双变量控制原理,实现交‐交变频器自然无环流工作,并搭建以STM32F103ZE为控制芯片的六脉波双变量交‐交变频双馈调速系统。通过实验研究在转子电压不变的情况下,定子电压对双馈电动机功率因数的影响,分析得出增大定子电压的幅值,定子电流先减小后增大,定子侧功率因数先增大后减小,且定子电流最小点为功率因数最高点的结果。可以通过控制定子电压实现对双馈电机功率因数控制的结论。     

无刷双馈电机的功率研究

无刷双馈电机（简称BDFM）是近年发展起来的新型交流电机,它在大型电力驱动和风力发电领域具有很好的应用前景。在详细分析无刷双馈电机的电磁关系和稳态等效电路基础上,利用相量图对BDFM的能量可逆过程进行了研究,并对BDFM在各种速度和电动、发电状态下的功率平衡与功率流程关系进行了详细分析,为BDFM的控制与应用奠定了理论基础。     

一种无刷双馈电机的直接转矩控制方法

无刷双馈电机(BDFM)在交流调速的应用上已经表现出了其潜力.尽管无刷双馈电机很适合仅需要低速驱动的场合,但是对其进行高质量控制的方法等待进一步研究.以dp轴电机模型为基础,提出了一种直接转矩的控制方法,仿真结果显示了该方法的有效性.     

无刷双馈电机的控制策略

无刷双馈电机作为一种兼有笼型、绕线型异步电机和电励磁同步电机优点的新型电机,在电动机变频调速和变速恒频发电领域中越来越受到重视。本文在系统研究国内外对无刷双馈电机研究的基础上,总结分析了目前在无刷双馈电机的闭环控制中比较成熟的一些控制策略,以期推动我国无刷双馈电机的研究。