一种新型方波永磁风力发电机

本文提出了一种新型方波永磁风力发电机,介绍了电机的设计特点,并与正弦波永磁风力发电机做了对比研究。     

一种新型方波风力发电机

对于变速风力发电机来说,要得到频率恒定的交流电,采用交—直—交变频系统比较合适。本文介绍了一种最为适合于配合变流器工作的新型交流电机。该种电机发出的电压和电流不是正弦形而是方波。在使用相同的有效材料(铜和铁)的情况下,该种电机在理论上可比同容量的按传统方法设计的同步电机提高出力10％以上。此外,方波电压同正弦波电压相比,整流后直流电压脉动小,因而所需要的平波电抗器可大大减小。本文对方波电机的运行原理和工作特性作了分析,并给出了试验样机及一台15KW方波风力发电机的实测结果。     

新型混合励磁电机

永磁直驱风力发电机是现代风力发电系统的重要机型,其效率高、功率密度大,但存在气隙磁场及电压调节、故障灭磁困难等问题。该新型混合励磁电机是将高效永磁电机和易于控制的电励磁同步电机有机结合而形成的一种新型电机。南京航空航天大学在该新型电机方面的创新研究得到了国家自然科学基金重点项目资助,取得了一批创新性成果。该新型混合励磁电机在风力发电、电动及混合动力汽车驱动电机、主轴驱动电机、伺服系统等方面应用前景广阔。     

新型交流励磁直驱风力发电机的空载特性

为解决现有双馈异步风力发电机低风速段运行范围窄和直驱永磁风力发电机励磁不可控的问题,提出一种新型的采用交流励磁的直驱式风力发电机.利用已经设计的发电机参数,推导新型直驱交流励磁风力发电机的数学模型,同时利用MATLAB的Simulink功能建立发电机空载模型.结果表明,励磁频率、定子频率及转子机械转速频率间存在线性关系;发电机机械转速在低风速段时,通过调节励磁频率和励磁电流,发电机仍能输出额定电压,最终增加了发电机的运行范围.     

直驱型永磁同步风力发电机混沌运动的非线性比例控制

根据直驱型永磁同步风力发电机（DPMSG）的数学模型,通过仿射变换和时间尺度变换,将转子磁场定向坐标系下的永磁同步发电机模型变换成一种简单的无量纲数学模型。验证系统在某些参数条件下会出现混沌运动,提出直驱型永磁同步发电机混沌运动的非线性比例控制方法。该方法以直轴和交轴电压为控制变量,通过发电机状态的非线性反馈,将直轴和交轴电流方程中的耦合项解耦,并使直轴和交轴电流可以跟踪设定值。该控制方法可以根据实际要求设置唯一稳定的平衡点。仿真结果表明了理论分析的正确性和有效性,为DPMSG风力发电系统的混沌控制提供了有效的控制方法。     

基于变频器容量的永磁同步风力发电机最大功率控制的研究

介绍了永磁同步风力发电系统的基本结构,论述了风力发电系统中风机最大风能捕获的基本原理,并提出一种采用永磁同步电机作风力发电机实现最大功率输出的控制系统.通过建立考虑铜耗和铁耗的电机损耗模型,获得了电机损耗与定子电流之间的关系.在此基础上提出永磁同步电机最佳效率控制,并将其应用于永磁同步风力发电系统中.使风力发电机按照最大功率点跟踪方式运行时,电机损耗最小;在充分利用变频器容量的前提下,实现风力发电机最大功率输出,从而得到永磁同步风力发电机最优定子电流矢量控制.仿真结果证明了该控制算法的有效性和实用性.     

万源国际公司研发新型3．0MW永磁直驱风力发电机

中国航天万源国际公司研发的3．0MW永磁直驱风力发电机概念设计通过了中国运载火箭技术研究院组织的评审,即将开展3．0MW永磁直驱风力发电机工程样机研发,将于2014年年底前完成工程样机的安装调试。     

双定子风力发电机绕组匝间短路状态下的故障运行研究

当发生定子绕组匝间短路故障时,传统的单定子风力发电机只能停运等待维修,防止事故扩大,而双定子电机则可以带故障运行,不必完全停机。本文通过建立双定子永磁直驱风力发电机模型,对其内、外定子绕组匝间短路这一故障下的运行状态进行了分析,并使用有限元分析软件分别验证,证明了双定子电机定子绕组匝间短路时的容错运行能力。     

直驱型变速恒频风力发电机稳态特性

为了改进传统双馈风力发电机组可靠性相对较低的现状,实现直驱型风电机组可靠运行,在对风力机输入机械能和发电机输出电能进行分析的基础上,研究直驱机组常用的永磁同步发电机稳态运行特性.针对15MW直驱型风力发电机组实际模型参数,利用Matlab软件建立数学模型,对永磁发电机的稳态特性进行仿真并得出最佳功率曲线.仿真结果表明,直驱永磁同步发电机具有体积小、效率高、可靠性高等优势,在风力发电系统中具有良好的稳态运行特性.     

大型定子内永磁风力发电机的设计

提出新型定子内永磁发电机的基本结构和工作原理,根据国内风力发电设备生产和应用的实际情况,进行1.5 MW定子内永磁风力发电机的设计工作.接着提出定子内永磁风力发电机的主要设计参数和设计原则,最后给出直接驱动定子内永磁风力发电机的设计实例.设计和分析结果表明大型定子内永磁风力发电机设计方案的可行性和正确性.     

基于单片机控制的多功能交直流方波焊接电源

多功能交流方波电源是一种具有手弧焊、直流TIG、脉冲直流TIG、交流方波、脉冲交流方波功能的焊接电源。本文作者设计了一种使用AT89C51单片机控制的多功能交直流方波电源。它能精确调节焊接参数,实时监控电源的工作状态,灵活改变焊接方式。系统抗干扰能力强,工作稳定,性能可靠。     

方波交流高频焊接电源

本文介绍采用功率场效应管和逆变技术设计研制的方波交流高频发生装置。将晶闸管直流焊机与方波交流高频发生装置组合,构成方波交流高频焊接电源。在没有稳弧装置的情况下,分别对薄钢板手工焊(MMA)和薄铝板TIG焊进行焊接实验,在很小的焊接电流(14A)下,方波交流高频焊接电弧燃烧稳定,能满足薄板焊接的要求。     

电力传动系统中非线性机电耦合振荡机理研究

为了进一步完善交直流调速技术,提高电力传动系统的调速性能,针对电力传动系统中存在的电机及拖动机械的耦合振动问题,分别从传动机构中的机械非线性与系统变流装置具有的电气非线性角度对系统中的非线性机电耦合现象进行了机理分析研究,这一结论为制定合理的振动控制策略奠定了可靠的研究基础．结果表明,内因和外因的相互作用是造成电力传动系统非线性机电耦合振荡的根本原因．     

200W正弦波逆变电源的设计方法

提出了一种基于数字控制的具有高频链的200 W正弦波逆变电源的设计方法.正弦波逆变电源由一种新的全桥移相DC/DC软开关变换器和DC/AC周波变换器级联构成.介绍并分析了全桥移相DC/DC变换器软开关的实现方法和设计注意事项,以及全桥移相DC/DC变换器一个开关周期内的6个电路拓扑变换过程.提出了一种基于瞬时无功功率理论实现DC/AC周波变换器的新的控制方法,并给出了其控制原理框图.最后利用PSIM软件对整体电路进行了仿真,仿真结果表明符合理论分析的结果.     

逆变AC TIG焊控制电路设计

设计了一种新型双逆变IGBT ACTIG控制电路，它由一次逆变和二次逆变控制电路组成，外特性控制电路实现电流闭环控制功能，一次逆变控制电路适于半桥主电路驱动，二次控制电路实现电流频率和占空比调节，可满足不同焊接工艺要求．对控制电路的工作原理进行了详细分析．实验表明，该控制电路结构简单、参数调节方便，并具有多种控制功能．     

VSC-HVDC在电网黑启动时负荷恢复阶段提高系统频率稳定性研究

在电网黑启动的负荷恢复阶段,提高系统的频率稳定性对电网的快速恢复具有重要意义。提出基于电压源换流器的高压直流输电系统(VSC-HVDC)作为电网大停电的黑启动电源,建立了交直流混合系统的物理模型,采用VSC-HVDC与发电机调速器协调控制方法,设计了频率作为控制量的有功功率控制器。通过PSCAD/EMTDC环境下仿真,结果表明在电网恢复时采用VSC-HVDC与调速器协调控制可以大幅度恢复负荷,且速度较快,对系统频率具有很好的稳定性。     

基于FAIMS的高场非对称方波电源系统设计

设计了一种用于FAIMS（高场非对称波形离子迁移谱）系统的高场高频非对称方波电源。电源由驱动电路、脉冲成型电路、高通滤波器和补偿电压电路四部分组成。选用半桥结构产生脉冲电压,利用高通滤波器滤除高频方波中的直流分量,把正脉冲变成正负面积相等的非对称脉冲。建立了电路模型,通过实验验证了高场非对称脉冲电源模型建立的正确性。该电路能够输出峰峰值电压为1000V,方波频率为500kHz。     

基于换流器π型等效模型的交直流混合配电网潮流计算

交流配电网本身具有三相不平衡特性,并且可与直流配电网通过AC/DC换流器相连形成交直流配电网。该文针对AC/DC换流器提出一种新型的π型等效模型,并建立一组用于描述包含三相交流部分和直流部分的功率平衡方程。交流网络以及直流网络采用导纳矩阵形式描述,π型等效模型使得AC/DC换流器可以包含在节点导纳矩阵中,形成整个网络的节点导纳矩阵。结合换流器模型和网络方程,该文给出包含三相交流线路和直流线路的潮流计算方法,并采用案例进行验证。     

交直流混合系统数字仿真的研究

本文应用网络分裂法在时城内求解整个交直流混合系统(AC/DC系统),提出了交直流网络及直流换流器的数学模型,建立了新的有效的各部分数模之间的接口方法,并在UBC版EMTP电磁暂态程序基础上,开发出一个多功能的AC/DC系统通用数字仿真程序。综合GS工程,对系统稳态运行及某些交流对称、不对称故障进行了仿真计算和分析。结果表明,本文采用的数学模型及由此开发的AC/DC系统数字仿真程序是正确有效的。     

低空载电压电子控制弧焊电源的研制

应用叠加高电压式电子稳弧器于低空载电压弧焊电源，可以使之成为一种稳弧、安全、节能、省材的焊接电源。它由两组电源构成：维持电弧燃烧的大功率低压电源和执行再引弧的小功率高压电源。该焊接电源运用于交、直流手工电弧焊；交、直流钨极氩弧焊以及交、直流脉冲钨极氩弧焊。