双馈电机功率因数控制技术研究

根据定子磁场定向控制矢量原理建立了双馈电动机功率因数控制模型,对双馈电机功率因数控制技术进行了理论分析,推导出功率因数与转子电压和电机参数之间的关系式以及功率因数控制特性.并以DSP为控制核心研制了双馈电动机闭环控制实验系统.理论分析和实验表明,所提出的双馈电动机功牢因数控制技术是可性的,当双馈电动机的输出功率或转速发生变化时,通过调节转子励磁电压的幅值或相位可以控制双馈电动机的功率因数,从而提高系统运行效率和稳定性,节约电能.     

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.     

无刷双馈风力发电机模糊功率因数控制与仿真

以变速恒频风力发电为背景,根据无刷双馈电机原理和模糊控制理论设计了模糊控制器,应用此模糊控制器对无刷双馈电机发电运行状态的功率因数进行控制,并在Simulink环境下进行了仿真.仿真结果表明,模糊功率因数控制器很好地追踪了功率因数的变化,并且保证了功率绕组电流频率不变,实现了变速恒频发电.     

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。     

并网型双馈电机风力发电系统建模与仿真

双馈电机已成为变速恒频风力发电系统的主流电机.文中介绍了交流励磁变速恒频双馈电机运行的基本原理,推导了风力机模型和交流励磁双馈电机动态数学模型.交流励磁变速恒频双馈电机风力发电系统空载运行和发电运行由于涉及并网时刻状态转移导致建模复杂,故提出用S函数描述双馈电机的数学模型,结合MATLAB中Simulink环境建立完备的系统仿真模型.由仿真结果可看出,所提系统实现了最大风能追踪控制,且动态响应快,双馈电机可运行于不同转差频率下亚同步和超同步状态,同时稳态时转子侧和定子侧注入电网谐波基本为零.     

双馈感应电动机的鲁棒H∞控制

斜对电流型双馈调速感应电动机的数学模型,应用直接反馈线性化的方法,建立了鲁棒控制模型,进行模型的不确定性和干扰分析,并在H∞控制理论基础上得出H∞控制器.仿真结果表明,鲁棒H∞控制可以避免电机受参数变化的影响,改善双馈电动机的运行性能,使其具有高精度抗干扰的特性.     

带自适应观测器的双馈电动机磁场能量线性模型

对非线性系统的双馈电动机的磁场储能进行了分析,推导出电流型变频器驱动力条件下,双馈电动机的精确线性模型,提出了参数自适应观测器的设计方法,并对其稳定性进行了验证,最后,利用计算机仿真证明限理论分析和正确性。     

无刷双馈风力发电机模糊功率因数控制与仿真

以变速恒频风力发电为背景,根据无刷双馈电机原理和模糊控制理论设计了模糊控制器,应用此模糊控制器对无刷双馈电机发电运行状态的功率因数进行控制,并在Simulink环境下进行了仿真。仿真结果表明,模糊功率因数控制器很好地追踪了功率因数的变化,并且保证了功率绕组电流频率不变,实现了变速恒频发电。     

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。     

双馈风力发电系统中有功无功解耦控制技术的仿真研究

介绍了变速恒频风力发电的基本原理,给出了双馈型变速恒频风力发电机在两相同步旋转坐标系下的数学模型.利用定子磁链定向的矢量控制方法将同步坐标系下的双馈电机数学模型简化后得到矢量控制系统的模型;矢量控制模型与双馈电机模型一起构成闭环控制系统.利用Matlab软件建立了系统的仿真模型并给出了仿真结果,验证了定子磁链定向矢量控制策略的正确性,保证了有功功率、无功功率独立解耦控制的目的.     

解列后孤岛电网电压失稳机理探讨

电网因故障解列后由于功率缺额孤岛频率一般会下降,而实际电网事故中存在解列后功率缺额情况下孤岛电压失稳且伴随频率上升的现象。利用负荷功率与基本电气量的关系探究网络视在功率传输极限,并从理论上分析电压稳定的静态运行点。通过仿真算例从孤岛网络、负荷电压-功率特性两方面对解列后孤岛电网电压失稳机理进行研究,分析指出解列后负荷视在功率接近网络的视在功率传输极限时,网络极限会制约负荷功率的增长。进一步从各时间断面的视在功率传输极限的角度出发,分析网络极限与马达负荷的制约机理,指出短路故障后马达吸收无功是造成孤岛电压失稳的重要诱因,从而揭示电压失稳后低负荷电磁功率是孤岛低压高频的本质。研究成果可为孤岛电网运行方式安排以及集中切负荷、低压减载措施提供参考。     

磁阻型转子无刷双馈电机的功率与转矩分析

从无刷双馈电机的视在功率表达式出发，推导了无刷双馈电机的转矩表达式、主辅绕组的有功功率和无功功率表达式，分析了三者之间的关系，为无刷双馈电机的高性能控制提供了依据。     

基于电池功率的永磁同步电机预测电流控制

纯电动汽车动力电池的荷电状态下降到一定程度时,会出现电池实际输出功率无法满足控制需求的情况。考虑电池功率对电机控制的影响,建立基于电池输出功率的永磁同步电机预测电流控制策略。使用无差拍预测控制预测电流值,进而计算电机期望功率。当电机期望功率超出电池功率时,通过降低目标转速和对控制电流限幅的方式降低期望功率值。通过仿真及实验验证,提出的控制策略能够在电池输出功率下降的情况下,降低电机期望功率,使电机能继续正常运转。并且与传统控制策略相比,电机动态响应速度更快,响应时间缩短50%以上,功率波动更小,动态性能明显提升。结果表明,基于电池输出功率的永磁同步电机电流预测控制策略是有效的。     

家用电器永磁同步电机恒功率控制

在永磁同步电机(PMSM)无传感器控制技术的基础上,提出了家用电器PMSM的恒功率控制算法。计算功率后通过卡尔曼滤波得到精确的功率值,并设计具有跟踪功能的功率控制环路,自适应地实现PMSM的最大功率控制。完成了控制器和驱动器的设计。实际测试结果表明,该方法可使洗衣机电机保持最大功率运行。     

电机静止主动发热能力分析

为了实现在电机静止时能够提供不同的发热功率用于给电动汽车动力电池或乘员舱加热,对电机静止时实现电机主动发热的控制方式进行分析,并根据此控制方式在电机允许电流限值条件下,通过两种不同的方法分析计算电机静止发热功率的能力,计算出了在最大电流限制条件下电机在静止时发热功率能力与电机位置之间的关系,以及电机静止时主动发热能力与d轴电流之间的计算公式。最后,通过多组仿真及数据处理分析,验证了电机静止时主动发热能力与位置之间的关系与理论分析一致,以及在电机静止且d轴电流为定值时的电机发热功率与转子位置无关。分析结果能够用于根据电机转子位置最大利用电机发热功率、规范电机静止主动发热能力的验证测试以及电机静止发热时的控制标定。     

光伏电源利用直流-同步电机并网控制方法的研究

针对光伏并网逆变器存在故障率高、谐波含量大、控制复杂等问题,提出一种实用的光伏电源利用直流-同步电机并网的方案。该光伏并网系统中光伏电源为直流电机供电,直流电机带动同步电机同轴旋转,实现直流与交流电能之间的转换。并网控制系统包括光伏阵列最大功率跟踪控制、电机转速控制和同步电机端电压控制,当自动装置检测和判断同步电机满足并网条件时合闸并网。光伏系统并网后,同步电机的输出功率跟随光伏阵列输出功率的变化而变化。MATLAB/Simulink仿真验证了该并网方案的可行性,该方案得到的并网电压、电流波形质量好,能够同时向电网提供有功和无功功率,有利于改善电网功率因数。     

基于感应电动机网荷互馈特性的暂态电压失稳机理探析

<正>确认识电压失稳机理是进一步对电力系统电压稳定问题进行深入研究的关键。分析了网络视在功率传输特性和感应电动机负荷特性,揭示了以感应电动机为核心的暂态电压失稳正反馈动态过程。将与滑差相关的感应电动机负荷及网络视在功率传输的相互作用关系定义为感应电动机网荷互馈特性,并据此进一步分析了含有感应电动机负荷的系统电压崩溃过程,明确了基于感应电动机网荷互馈特性的暂态电压失稳机理,提出了感应电动机负荷电压失稳判据,构建了简单系统算例验证分析结果。分析表明,以感应电动机为核心的电压失稳正反馈动态过程是系统暂态电压失稳的重要环节;将感应电动机故障切除时滑差对应的恢复电压作为判断感应电动机电压稳定的必要条件,能够提高暂态电压失稳判定的准确性与适用性。所述电压稳定判据为预防电压失稳现象的发生和制定电压失稳解决措施提供了有力的理论支撑。     

直流微电网电源系统混合储能电机回路控制方法研究

直流微电网电源系统混合储能电机回路控制能够有效平稳电路,以往大多以人为调整参数的形式进行控制,控制效率低下且调整过程中存在误差值,导致控制精度下降。提出一种新的直流微电网电源系统混合储能电机回路控制方法,先详细分析直流微电网电源系统混合储能电机回路详情,通过基于回路的正向响应控制策略与基于回路的反向响应控制策略,实现直流微电网电源系统混合储能电机回路控制。研究结果验证了所提方法有效性,且与其他控制方法相比,该方法在并网与离网两种状况控制下,直流微电网电源系统各方面数值标准性均高于95%,并能够在短时间内将直流微电网电源系统混合储能功能稳定性控制在期望标准中,控制性能显著。     

PWM整流技术在新型内反馈串级调速装置中的应用

传统内反馈串级调速系统存在功率因数低的缺点，虽然采用斩波控制可以改善系统的功率因数，但是依然没有从本质上解决功率因数低的问题。将PWM整流器技术引入内反馈电动机串调系统中，替代原有串调系统的晶闸管逆变部分，能够使调节绕组侧电流正弦化，并且运行于单位功率因数，从根本上解决了功率因数低的缺点，而且还可以防止原有系统在偶尔停电时发生的逆变颠覆故障。文中分别介绍了内反馈原理、PWM整流技术和跟踪指令电压矢量的SVPWM直接电流控制策略，最后给出了仿真结果和相应的结论。     

基于WINCC6.0和STEP7的直流调速系统的设计和实现

根据民用飞机电源系统发电机的试验需求,基于WINCC6.0和STEP7软件,设计并实现了用于模拟飞机发动机的拖动台直流调速系统。该调速系统具有优异的转速调节特性,良好的人机交互功能和保护功能,能较好的满足民用飞机发电机的试验需求。基于WINCC6.0和STEP7的直流调速系统的成功实现,不仅保障了民用飞机电源系统设计验证工作,而且还积累了我国民用飞机电源系统试验配套设施研制经验,对我国民用飞机电源系统试验具有重要的指导意义。