开关磁阻发电机他励模式下的简易功率变换器控制

针对不对称半桥功率变换器的主开关器件较多的缺点,提出开关磁阻发电机(SRG)他励模式下的简易功率变换器控制。给出并分析简易功率变换器的主电路结构,建立相应的SRG他励发电数学模型,分析能量转换和发电效率,与不对称半桥功率变换器相比,其每相只需一个主开关器件,降低了成本,能在SRG停转时对负载供电,且在一定条件下能提高发电效率。对基于简易功率变换器的SRG他励发电系统进行了仿真和实验,仿真和实验结果表明系统能够稳定运行,发电质量好,验证了该方法的可行性和简单性,具有一定工程应用价值。     

开关磁阻风力发电机-齿轮传动系统集成设计与分析

为实现开关磁阻型风电机组轻量化的设计目标、提高设计效率，提出一种开关磁阻风力发电机-齿轮传动系统参数集成设计方法。该方法以开关磁阻风力发电机和齿轮传动系统结构参数为设计变量，以系统质量最小为优化目标。基于有限元法计算开关磁阻发电机磁链与转矩特性矩阵。在此基础上，建立开关磁阻发电机非线性动态仿真模型以计算开关磁阻发电机动态转矩，并应用模拟退火算法优化开关角，获得最大发电机转矩，最后采用下山单纯形优化方法迭代发电机-齿轮系统质量，获得满足设计要求前提下系统质量收敛时的设计变量值。该优化过程优化套优化，可最大程度降低系统质量。上述设计流程通过脚本实现自动化运行以提高设计效率，可实现开关磁阻发电机-齿轮系统轻量化参数集成设计。基于该方法，针对8 MW风电机组进行参数设计，并与现有的相同发电容量永磁型风电机组的质量和发电机转矩性能对比。结果表面：通过该方法设计开关磁阻风力发电机-齿轮传动系统可保证发电机具有良好的转矩性能，同时可有效降低系统质量，且可极大地提升设计效率。     

基于Buck变换器的开关磁阻发电机新型励磁模式

提出了基于Buck变换器的开关磁阻发电机(SRG)新型励磁模式。给出并分析新型模式的功率变换器主电路,每相桥臂只需1个主开关器件和1个续流二极管;直流侧电容两端加一个Buck变换器,SRG的输出电压经Buck变换器降压后作为励磁电压,将输出的部分能量回馈到励磁电容,实现励磁。该励磁模式无需外部励磁电源,改变占空比D或通过Buck变换器闭环控制可独立调节励磁电压,且D>0.5时有利于提高输出功率。建立SRG新型励磁发电系统仿真模型,仿真结果表明系统能稳定运行,励磁电压独立可控,发电质量较好,验证了所提出的新型励磁模式的可行性和优越性。     

一种小型垂直轴风力发电机控制器设计

介绍了一种小型低速垂直轴风力发电机的控制器。该控制器以ATMEGA8535为控制核心,实现的功能包括恒压充电、转速检测、过流保护和工况显示等,主要针对家庭和野外露营使用。该控制器采用了简单的转速检测算法,在保证检测精度的前提下实现了控制程序的简化。充电电路由PWM控制IGBT形成软开关,再配合BUCK电路构成直流开关电源,对蓄电池进行恒压充电。采用Matlab/Simulink搭建模型,对PWM控制IGBT形成的软开关、BUCK电路和PID算法进行了仿真,结果证实该控制器设计合理,对今后该领域的深入研究具有指导意义。     

小型风力发电机的功率控制方法

将风力发电机叶片的功率一转速特性曲线划分为峰前、峰值和峰后3个区域.根据在各种风速下风力发电机叶片与电机的功率匹配特性,提出一种小型风力发电机的功率控制新方法;通过300 W/24 V风力发电机的设计和测试,验证了此功率控制方法的正确性和可行性.     

一种新型软开关功率因数校正变换器

提出了一种新型软开关功率因数校正变换器拓扑结构,分析了工作原理与主要工作波形,通过在传统Boost PFC变换器中加入辅助电路,实现了主开关与辅助开关的软开通和软关断,并分析了软开关条件与占空比,给出了辅助谐振电路的设计,基于选取的参数对主电路进行了仿真分析研究,验证了电路分析的正确性和可行性.     

一种大型风力发电机集风整流系统的设计分析

根据当前风力发电存在的局限和特点,设计了一种能使风力加速的大型集风装置,该装置在聚风的同时能很好地起到整流作用,使强风垂直作用到叶轮上。集风装置可根据风速大小自动调节工作状态,保证系统的安全性。文章借助FLUENT软件分析了该装置在工作时的安全性和可行性。     

矩阵式变换器励磁的双馈风力发电机系统

该文建立了基于双馈电机的变速恒频风力发电系统模型。该系统采用矩阵式变换器作为交流励磁电源，利用定子磁场定向的矢量变换控制实现有功功率和无功功率的独立调节，采用最佳风能控制策略，使系统能够在不同风速下跟踪最大风能曲线，实现风能的有效利用。仿真结果展现了系统的优良特性，在一定程度上验证了该方案的正确性和有效性。     

交流开关磁阻发电机的稳态分析及仿真

提出只需在开关磁阻发电机每相定子绕组并联一个交流电容,形成交流开关磁阻发电机( AC SRG),周期性变化的相电感和电容构成LC参量振荡电路,输出交流电压,不需要功率变换器和位置传感器,磁链能用于两个象限;提出其电路模型和数学模型,分析稳定运行条件和机电能量转换过程,给出变速运行的电容值选定方法;建立仿真模型,仿真结果表明该系统能稳定运行,静动态性能较好,验证了AC SRG的可行性和简单性,适合用于偏僻地区的小型风力发电.     

一种风力发电机自动故障诊断及预测方法

为了获得故障信号精确的时域和频域信息,提出了一种Morlet小波变换补偿方法,首先计算出故障信号的时间和频率信息,然后根据Morlet小波系数中心频率峰值对计算的故障信号的幅值进行补偿,得出故障信号的准确幅值.采用Simulink模型证明该方法的可行性,并将该方法应用到测试风力发电机和实际大型风力发电机的电功率信号分析中.结果表明:该方法可以自动获得故障信号按时序排列的振幅趋势图,显示了部件发生故障后的剩余使用寿命期限;风力发电机特别是海上风力发电机的维护维修计划可根据此时间信息进行制定,降低风电运维成本.     

一种新型小型垂直轴风力发电机叶片的设计与制造技术

以可再生的黄麻纤维作为加强材料,取代常用的玻璃纤维或碳纤维,与不饱和聚脂树脂复合制备小型垂直轴风力发电机叶片,并进行受力分析和理论计算。根据计算结果和材料的实际特性,确定了叶片的强度、尺寸。详细介绍了叶片的制造工艺,对叶片强度进行了实际测试。叶片中的麻纤维为可再生绿色天然材料,采用该材料制造叶片,不仅可以节约资源,也可以消除传统制造过程中产生的玻璃纤维粉尘污染,叶片报废后可以进行简单的填埋或焚烧处理。采用天然纤维代替玻璃纤维制造小型风力发电机叶片,具有一定的推广应用价值。     

一种级联Boost和Luo变换器的新型组合式单开关变换器

高增益DC-DC变换器正越来越多地应用于太阳能光伏或其他可再生能源发电系统.良好的稳态和动态性能以及更高的效率是为上述应用选取变换器的先决条件.为此设计并实现一种级联Boost和Luo变换器的新型组合式单开关升压DC-DC变换器.首先,详细阐述该新型组合式变换器的拓扑结构与工作原理;然后,将所提变换器与其他类似变换器在...     

小型风力发电机电磁设计特点

文章分析了小型风电机组用的永磁同步发电机的电磁设计特点,并与其他普通永磁电机区别,详细介绍了永磁同步发电机各个电磁参数的特点以及对发电机性能的影响。重点介绍永磁同步发电机定子、转子设计的特点,对不同的极数与槽数的配合进行对比分析,总结降低齿槽转矩的规律。     

开关磁阻发电机励磁模式的理论分析与仿真

在非线性电感模型的基础上，建立了开关磁阻发电机在自励和他励两种模式下的的非线性数学模型。并借助MATLAB工具进行了理论研究和仿真分析。同时还从仿真结果出发，详尽且系统地分析了开关磁阻发电机在自励和他励两种发电模型下体现出的不同特性，对实践有很好的指导意义.     

一种新型小型风力发电机叶片建模方法研究

叶片是风力发电机组中最关键的部件.它不停地旋转,受力最复杂,运行状况不断改变,各种激振力几乎都是通过叶片传递,叶片的工作效率直接决定着整个机组的功率输出.叶片的造型必须严格符合空气动力学的要求,外形光滑流畅,拥有较高的气动力升阻比,因此如何准确地建立叶片的模型非常重要.目前行业中叶片的建模所使用的软件有多种,方法步骤...     

双馈风力发电机网侧变换器的统一模糊控制策略

双馈风力发电机网侧变换器通常工作在单位功率因数状态下,未充分发挥出其无功调节潜能。文章分析了双馈风力发电机网侧变换器的无功功率调节极限,针对网侧变换器非线性、时变d-q系统,提出了一种统一模糊控制策略,即利用网侧变换器进行无功补偿,同时抑制因风速变化引起的发电机出口电压波动。在PSCAD/EMTDC环境下,通过无穷大电网末端接入1台2 MW双馈风力发电机进行仿真,验证了该统一控制策略的有效性。     

永磁同步风力发电机转速桨距综合功率控制策略研究

控制技术是风力发电机组安全高效运行的关键,文章在分析变速变桨距风力发电机特性的基础上,针对永磁同步风力发电机,提出了一种综合控制策略,研究了变桨距控制和基于转速外环、电流内环的电机侧矢量控制;并且对描述发电机工作过程的风速模型、空气动力学模型、机械传动模型、发电机模型、控制系统模型等进行了研究,基于Matlab/Simulink搭建了模型,对风速变化时机组运行情况进行了仿真,验证了所建模型的合理性及控制策略的正确性。