小型交流同步发电机可控硅励磁整流电路的计算和参数配合

适用于小型交流低压(400 V以下)同步发电机的可控硅励磁装置,目前广泛采用单相半波和单相半控桥式整流电路。装置的交流电源,有直接取自发电机端,亦有从发电机端通过整流变压器供给,或在发电机定子中嵌设附加绕组供给等多种方式。由于整流电路和供电方式的不同,励磁装置的技术经济效果是不同的。因此,如何正确的选择整流电路型式和供电方式,以及在发电机励磁参数即额定励磁电压U_(LH),额定励磁电流I_(LH)(或场圈电阻Y_L)既定的条件下,如何正确选择励磁装置交流侧供电电源电压U_z,使     

KGT—2A型励磁调节器强励限制环节对发电机无功负荷的影响及其改进措施

一、强励限制的概念发电机正常运行时,其转子电流由两台容量均为1800安的整流柜同时供电。当其中一台整流柜因风机故障(如马达故障或接触器掉闸)而停风或是整流柜空气开关掉闸等原因,只剩下一台整流柜供电,由于整流     

永磁同步发电机可控整流发电系统电机参数设计研究

永磁同步发电机宽转速恒压发电系统作为一种供电电源系统,以其高功率密度、高效率、高可靠性等优点得到了越来越广泛的应用。本文针对永磁同步电机可控整流发电系统电机参数设计展开研究,考虑永磁同步发电机运行电压、电流限制以及可控整流发电系统输出性能指标等约束条件,通过理论分析给出了满足系统设计需求的永磁同步发电机参数选取范围,揭示了系统各运行约束及运行性能指标与电机参数选取之间的内在联系,为实际系统中永磁同步发电机参数设计提供指导。     

航空高压直流电源系统多相电机的容错控制

根据航空高压直流供电系统中270V的供电要求以及飞机对安全性要求的特殊性,研究了当多相发电机出现故障时整流系统的容错控制策略,以双Y移30°永磁同步发电机的一相开路为例,采用一种基于定子幅值最小的容错控制方法对电机进行电流优化,并利用滞环PWM电流控制技术对整流系统进行控制,保证一相开路后的双Y移30°永磁同步发电机整流系统在负载变化和电机的转速发生突变的情况下保证输出的直流电压迅速恢复到270 V并保持恒定。通过在Simulink上建立发电整流系统的仿真模型,得出的仿真结果证明了方法的可行性。     

同步发电机励磁系统中的PWM技术研究

优良的励磁控制系统不仅保证发电机运行的可靠性和稳定性，而且可有效地提高发电机和电力系统技术指标。同步发电机励磁系统采用PWM和电压、电流双闭环控制整流技术，实现励磁直流低纹波和励磁功率单元高功率因数转换，提高了发电机供电质量和动态稳定性能。仿真结果表明该设计对改善励磁系统输入电流波形，提高励磁系统功率因素有明显效果。     

二号机可控硅励磁运行总结

我厂二号机励磁装置为有复励的自励或可控硅整流器励磁系统,额定励磁电压435V,额定励磁电流1225A,由主系统和调节系统两部分组成。主系统由可控硅桥和二极管整流桥在直流侧并联构成。可控硅桥为三相桥式半控全波整流桥,由接在发电机端的整流变压器ZB 供电。二极管桥为三相星形全波整流桥,由发电机定子绕组串联变压器SLR 供电。初励电流由厂用电(交流380V)经感应调压器1SJA,变压器KB 和整流器GLE 供给。     

十二相整流发电机二极管开路的故障运行分析

为研究十二相整流同步发电机在整流元件故障工况下的运行性能,针对不可控整流桥提出了适用于故障情况的二极管通断判别方法。基于电路拓扑理论建立了十二相整流同步发电机系统模型,对单个二极管开路的故障工况进行分析,表明单个二极管开路对直流侧供电品质产生影响,并能得出直流电压与负载大小的数值关系。通过样机仿真结果与试验结果的对比分析,证明了所提分析方法的有效性,为判断多相整流同步发电机二极管开路故障时容错运行的可行性提供理论依据与实用措施。     

二极管整流直流发电机行为的实验研究

在电网复盖不着的偏远地区,采用永磁直流无刷发电机和蓄电池组成的直流供电方法是行之有效的。在该系统中,常用三相半波或桥式整流的形式,由于换向次数减少,绕组电感和电枢反应对发电机的直流纹波有着不利的影响。为研究影响直流纹波的因素,除进行了三相对称整流的实验外,还进行了单相、两相的非对称整流实验,并对整流过程、电感与电枢反应的影响作了实验分析。     

实心转子三相异步发电机

本文着重分析了在独立电站,特别是供电给整流负载时,采用实心转子三相异步发电机的可能性和优越性,并从满足电压调整率的要求出发,提出了在设计此类发电机的磁路及电容励磁系统时应注意的问题。     

永磁风力发电机无位置传感器PFC整流控制

针对采用永磁同步发电机(PMSG)的小型风力发电系统中因不控整流导致的发电机电流谐波大、整流电压不可控等问题,采用一种利用单相功率因数校正(PFC)电路对PMSG每相定子绕组分别整流的方法,提出了该PFC整流系统的无位置传感器控制算法。利用PMSG和PFC主电路的数学模型,估算出发电机感应电动势;设计一种等效积分器,用于电动势观测转子磁链;用锁相环(PLL)检测发电机磁链矢量相位,为PFC电流控制提供参考。仿真和实验结果表明,采用该控制算法的PFC电路能有效地抑制发电机电流谐波,稳定整流输出电压。     

带反电势负载的三相发电机整流系统直流脉动分析

目前应用广泛的交流发电机整流系统向负载供电时，通常在直流侧带反电动势和RC滤波器以改善直流输出电压的谐波特性。该文基于d-q坐标系下同步发电机的基本磁链和电压方程，经过合理的简化处理，建立了三相交流发电机整流系统的等效电路模型，把交流电机看作带内部阻抗的正弦电压源。利用整流器开关函数导出了直流输出电压的数学模型，引入直流电压脉动系数的定义来描述输出电压的特性。通过实验研究分析了带RC滤波器和反电动势负载时输出电压的谐波及脉动系数，与计算结果对比验证了文中方法的正确性。     

混合动力城市客车车载DC/DC辅助电源设计

主要讨论了一种采用新型SiC器件及全桥拓扑的混合动力城市客车车载DC/DC辅助电源的总体设计方案。针对城市客车车载电源低压大电流的应用场合,阐述了一种基于倍流整流电路的DC/DC变换器的原理及工作模式,研究了其主电路参数的设计方法,控制策略及其数字化实现。研制了3 kW工业样机,并进行实验。实验结果表明,该DC/DC电源实现了全桥移相控制,满载效率达96%,所有性能参数完全满足混合动力城市客车DC/DC辅助电源的要求。     

一种新型绕组开路型永磁电机起动／发电系统

针对永磁电机应用于车载起动／发电系统时存在的电压调节困难、适用转速范围窄、功率因数较低等问题,提出一种新型永磁车载起动／发电系统。通过引入绕组开路型永磁电机,绕组一端接整流桥形成输出直流侧,另一端接逆变桥形成控制端,构成具有宽转速范围和高效率的永磁电机起动／发电系统。分析该系统的起动、发电一体化工作原理,给出了通过逆变侧变换器实现发电机电压、电流控制的方案。仿真和实验结果表明,该新型车载起动／发电系统具有优良的发电调压控制性能,并且适应较宽的转速范围。     

混合交直流电力系统的非线性调制策略

针对大扰动情形，文中提出了一种用于改善多机交直流混合电力系统（有多条直流线路落点于其中）暂态稳定性的非线性控制方法，该方法基于微分几何理论，地直流输电系统等效为两个分别连接在整流侧和逆变侧的变导纳支路，在推导出直流输电系统的等效变导纳与各发电机输出电磁功率间的解析关系后，传统的发电机动态方程可被表示成仿射非线性的形式，因而可应用全局线性化方法来求得其控制变量，本文方法的主要特点在于，所求得的调制功率是一个交流系统状态的自适应和非线性函数，它可通过局部的反馈信号和少量来自其它发电机的信号来实现，文中以一个双馈入直流输电系统为测试对象，给出了所提控制器的设计过程和基于测试系统的仿真结果。     

Recurrent modified Elman neural network control of PM synchronous generator system using wind turbine emulator of PM synchronous servo motor drive

The recurrent modified Elman neural network (NN) controlled a permanent magnet (PM) synchronous generator system, which is driven by wind turbine emulator of a PM synchronous motor servo drive, is developed to regulate output voltage of rectifier (or AC to DC power converter) and inverter (or DC to AC power converter) in this study. First, the wind turbine emulator of a closed loop PM synchronous motor servo drive is designed to produce the maximum power for the PM synchronous generator system. Then, the rotor speed of the PM synchronous generator, the output DC bus voltage and current of the rectifier are detected simultaneously to yield maximum power output of the rectifier through DC bus power control. Because the PM synchronous generator system is a nonlinear and time varying dynamic system, the online training recurrent modified Elman NN control system is developed to regulate DC bus voltage of the rectifier and AC line voltage of the inverter in order to improve the control performance. Furthermore, the online training recurrent modified Elman NN control system with the variable learning rate is derived based on Lyapunov stability theorem, so that the stability of the system can be guaranteed. Finally, some experimental results are verified to show the effectiveness of the proposed recurrent modified Elman NN controlled PM synchronous generator system.     

基于优化预测控制的VIENNA整流器研究

提出一种基于优化预测控制的VIENNA整流器设计方案,在其拓扑结构原理分析的基础上,对整流器参数进行优化设计。优化预测控制的外环控制是在功率预测控制基础上引入准比例谐振(QPR)电流控制,其内环控制采用无差拍控制。仿真和实验表明,该控制策略有效地实现了功率因数校正,直流输出侧具有较好的抗扰性、平稳性。     

Optimal Design of Coreless Axial Flux Permanent Magnet Synchronous Generator with Reduced Cost Considering Improved PM Leakage Flux Model

This paper presents an optimal design of coreless axial flux permanent magnet (AFPM) synchronous generator using particle swarm optimization method based on sizing equations of the machine. The design optimization is performed in order to reduce the active material cost of the generator. General practical and mechanical limitations are considered as optimization constraints. A magnetic circuit model based on quasi three-dimensional (3-D) model of the coreless AFPM machine is taken into account to calculate the permanent magnet leakage flux (PMLF) accuracy. A computer-aided program is evaluated according to the proposed optimized design procedure that is used to design a 2-kW, 16-pole AFPM generator with two rotors and one coreless stator. Finally, the 3-D finite-element model (FEM) of the machine is prepared to confirm the validity of the proposed PMLF model and proposed optimized design algorithm.     

基于遗传算法的优化控制在VSC-HVDC中的应用

基于电压源型的新型高压直流输电系统具有广阔的应用前景,这种新型的直流输电技术和传统直流输电相比,有许多优点。本文在建立有新型高压直流输电系统的交直流混合系统模型基础上,提出一种利用新型高压直流输电系统潮流快速调节能力综合稳定交直流系统的控制方式,以发电机和交流系统有关参量组成新的性能指标。利用遗传算法对控制器参数进行寻优,形成一种新型的优化控制策略。仿真结果证明,遗传算法能有效地对新型高压直流输电系统控制参数进行优化,且系统响应特性较参数优化前有较明显改善。     

直流有源电力滤波器的软开关研究

提出了一种基于单周控制理论的直流侧软开关有源电力滤波器,作为谐波补偿器并联在逆变器直流侧,提供负载所需的谐波电流,使电源电流与电源电压同相同频,同时使其直流输出电压恒定,为下一级电路提供平滑的直流电压;另外,对有源电力滤波器中的主开关实现零电压开通,同时利用有源箝位技术避免了开关管过高的电压应力。与一般的PWM硬开关有源电力滤波器相比,该方法不仅减小了开关管的功率损耗,提高了系统效率,而且便于有源电力滤波器的大容量应用。仿真和实验结果验证了所提方法的正确性。