永磁直驱风力发电机输出电压控制策略

针对永磁直驱风力发电系统中机侧变换器交流侧与直流侧电压幅值之比不匹配的问题,提出一种永磁同步发电机输出交流电压的控制策略。所提控制策略是基于转子磁链定向下,来分析定子d轴电流分量i_sd与电机输出电压U_s之间的空间矢量关系,通过设定U_s的d轴最大分量为U_sdmax,来调节i_sd大小使输出电压与直流侧电压满足比例关系。并在仿真平台中搭建了永磁直驱风力发电机输出电压控制策略的仿真模型,该控制模型可以调节永磁同步发电机输出电压的幅值,使机侧变换器直流侧电压与交流侧电压满足比例关系,也验证了该控制策略的正确性和可行性。     

场路耦合时步法在直驱式永磁同步电机设计中的应用

文章采用有限元时步法设计直驱式永磁力矩电机,以场路耦合基本方程为依据,设计计算了电机空载和负载运行性能。在此基础上,研制了一台72 N.m样机。感应电动势、电流计算波形和实测结果均较为一致,验证了设计分析的正确性和有效性。     

双馈、直驱风力发电机特点分析

随着部分风电基地脱网事故频发及国家新能源产业政策调整,风电行业由早前的“井喷”式发展进入过冬期,绝大部分风电主机企业借此机会进行自查整改,同时业内对于双馈与直驱技术孰优孰劣的讨论更加激烈,希望通过对有刷双馈风电、无刷双馈风电、直驱风电、半直驱风电的特点分析,为今后风电制造发展提供一定的参考.     

改进的双PWM型直驱永磁风电机组并网控制策略

在分析直驱永磁同步风力机速度环特性的基础上,推导出机侧脉宽调制(PWM)变流器速度控制环的闭环传递函数。由于该传递函数中存在非原点闭环零点,提出了一种改进的PI控制策略,消除了非原点闭环零点,改善了系统在受扰时的动态特性,提高了并网电流的波形质量,并将其策略应用于网侧PWM变流器的控制。仿真结果表明,改进的PI控制策略能够有效减少机侧和网侧控制系统动态响应时的超调量,加快系统响应速度,提高整个双PWM型直驱永磁同步风电系统并网运行的稳定性。     

直驱式风力发电系统并网控制策略研究

研究了一种用于直驱式风力发电系统的并网控制策略,建立了三相电压型PWM逆变器在三相静止坐标系和两相旋转坐标系下的数学模型,研究了其前馈解耦控制策略。在此基础上结合空间矢量调制（SVPWM）的算法,设计了三相电压型PWM逆变器控制系统,并在Matlab的Simulink中进行了系统仿真。仿真结果表明,设计方法可行,仿真模型正确。     

直驱式风力发电系统并网控制策略研究

本文研究了一种用于直驱式风力发电系统的并网控制策略,建立了三相电压型PWM逆变器在三相静止坐标系和两相旋转坐标系下的数学模型,研究了其前馈解耦控制策略。在此基础上结合空间矢量调制(SVPWM)的算法,设计了三相电压型PWM逆变器控制系统,并在Matlab的Simulink中进行了系统仿真。仿真结果表明,设计方法可行,仿真模型正确。     

矿用直驱永磁电机磁热双向耦合分析

对于矿用直驱电机,因为其转矩密度大、发热量高,同时工况条件存在大量的煤粉,所以在电机设计时准确计算其稳态运行温度尤为重要,首先建立电机等效热网络模型,分析电机热传导与热对流过程的等效热阻与热源,利用Motor-CAD软件建立电机轴向水冷模型,采用有限元法求解电机电磁场,热网络法求解电机温度场,并进行双向耦合迭代,求解出电机稳态运行温度。最终通过样机实验验证电机冷却系统设计的合理性以及磁热双向耦合分析电机温度方法的准确性。     

直驱多相双绕组永磁同步发电机的设计研究

针对现有的三相永磁直驱风力发电机可靠性不高,连接并联变流器时易产生环流,不能实现变流器的串联等问题,提出了一种新型直驱多相永磁同步发电机结构。这种新结构多相永磁同步发电机能够提高系统的可靠性,方便变流器的串、并联,解决了三电平变流器中点电压脉动的问题。本文以3.5 kW 6相12绕组永磁同步发电机为例对这种电机进行了设计研究,通过有限元仿真和样机试验验证了这种电机的确具有这些优势。     

直驱式电励磁双凸极风力发电机的极数研究

针对低速直驱风力发电应用场合,对电励磁双凸极电机的极数进行了研究。双凸极电机属变磁阻电机,存在2个气隙且电枢绕组为集中绕组,常规电机数学模型已不再适用。该文分析了电机的气隙磁密和极对数的特点,并在此基础上推导了单匝绕组电动势和相绕组电势的表达式,从理论上证明了在定子内径和转速不变时,单匝绕组电动势与极数无关,而相电势与极数成正比关系。有限元仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。给出1 MW直驱式电励磁双凸极风力发电机设计实例,并进一步分析了极数对电机有效材料的影响,为低速直驱式电励磁双凸极电机的极数选择提供参考。     

直驱风电系统新型变流控制策略

本文讨论了直驱风电系统在正常运行和电网故障下运行时的控制问题,提出了一种新的变流器控制策略,该策略是建立在机侧变流器、网侧变流器和阻尼控制器协调控制的基础上,使用阻尼控制器的目的是为了抑制由于机械或电气负载变化引起的驱动链扭振。采用新型控制策略后,电网故障期间不能通过变流器传递到电网的功率从直流环节转移到了发电机侧,因此提高了故障时系统的响应速度。用仿真和实验方法对新型控制策略的性能进行了讨论和验证。     

双桥矩阵变换器—异步电动机直接转矩控制策略的研究

在深入分析双桥矩阵变换器的拓扑结构特点和直接转矩控制基本原理的基础上,提出一种采用双桥矩阵变换器与异步电动机直接转矩控制相结合的新的调制策略,推导出双桥矩阵变换器整流级的调制算法和逆变级的直接转矩控制策略,此控制策略既可实现对异步电动机实施动态性能优良的直接转矩控制,又可获得良好的输入电流波形和可调的功率因数.仿真结果验证了所提控制策略的正确性和可行性.     

基于模糊自适应整定PI感应电动机直接转矩控制的研究

针对采用常规PID控制的感应电动机直接转矩控制的不足,为了进一步提高直接转矩控制系统的性能,设计了一种模糊自适应整定PI速度调节器,根据速度偏差与偏差的变化率来实时调整参数。在SIMULINK/PLECS环境下进行了仿真,并与常规的PI速度调节器进行了对比。仿真结果表明,采用模糊PI速度调节器可以提高系统的响应速度和抗干扰能力,验证了该控制方案的正确性和有效性。     

无刷直流电机的直接转矩控制研究

直接转矩控制在正弦波交流电机方面的研究已趋于成熟,在反电势梯形波的电机研究方面相对较少.通过分析无刷直流电机直接转矩控制的基本原理,合理地选择空间电压矢量,将直接转矩控制技术应用于无刷直流电机的控制.运用Matlab/Simulink对其进行仿真,结果表明,永磁无刷直流电机转速响应迅速,转矩脉动非常小,取得了良好的控制...     

一种无速度传感器的直接转矩控制方案

基于以电机定子电流和定子磁链为状态变量的状态方程的推导 ,提出了一种速度自适应磁链观测器 ,实现了定子磁链和转速的估计 ;用在无速度传感器直接转矩控制系统中 ,具有一定的实用价值。     

双三相永磁同步电机合成电压矢量直接转矩控制

针对传统多相电机的直接转矩控制算法在运行过程中存在转矩脉动和大量电流谐波的问题,提出了一种基于合成电压矢量的改进直接转矩控制算法。利用双三相永磁同步电机电压矢量丰富的特点,结合高阶滞环控制器的优点,在电机运行时减小转矩脉动。以电压矢量在谐波平面的电压分量等于零为约束条件,构造三组合成电压矢量。使用合成电压矢量替代传统电压矢量,达到降低电流谐波的效果。仿真结果表明,改进的直接转矩算法可以有效减小谐波电流和转矩脉动,具有良好的运行性能。     

基于DSP模糊参考自适应法的直接转矩控制研究

直接转矩控制是继矢量控制之后提出,并与之并行发展的一种新型的高性能交流调速传动控制技术。与矢量控制相比,直接转矩控制具有使用电机参数少、动态响应快、控制简单等特点。本文在课题组已有研究成果的基础上,定子磁链采用模糊参考自适应观测模型,在基于DSP的控制平台上实现了直接转矩控制。     

永磁同步电机直接转矩控制不合理转矩脉动

针对永磁同步电机直接转矩控制转矩脉动问题,依据永磁同步电机直接转矩控制理论,建立了永磁同步电机直接转矩控制系统模型,并分析了电压矢量对转矩的作用,得出以下结论:当定子磁链幅值与转矩角变化矛盾时,一定条件下转矩变化与定子磁链幅值的变化一致;此时传统开关表选择的电压矢量对转矩的实际作用与系统期望值相反,从而产生了不合理的转矩脉动.仿真结果验证了理论分析的正确性.     

Low-speed high-torque drive system applying vernier motor torque

The application of the direct drive system is increasing in the field of robot and factory automation because of controllability with high accuracy. However, it requires the motor high torque at low speed. Although the vernier motor presented by Lee in 1963 could produce the reluctance torque in low speed, it involved many problems to be solved. This paper studies the reluctance torque of the vernier motor using the finite-element field analysis. Since the increase of rotor slot number is effective in producing high torque, in the model here, there are not only winding slots but also small slots on the stator teeth surfaces. Also, the rotor slots are provided in the periphery of the core more than the total number of stator slots by the pole number. The calculated torques have agreed very well with the experimental results. A prominent feature of the control scheme is to control the armature current phase based on the detected rotor slot position. Thus there is no problem such as pull-in or pull-out in Lee's vernier motor. Then the instantaneous torque is controlled by the amplitude of armature current. The experimental results on both the speed control and the position control also are shown in this paper.     

双定子直接驱动变磁阻电机变结构控制

针对直接驱动双定子变磁阻电机存在严重的非线性,转矩控制困难,对负载扰动敏感的控制难点,给出一种此类电机的高性能控制算法,转矩控制由一种非线性的电机模型和转矩分配函数来实现,速度调节器采用一种新型的变结构控制算法。试验结果表明,转矩控制器能很好的控制电机的转矩输出,所采用变结构算法也大大增强了电机系统的鲁棒性和快速性。本文算法为此类电机的高性能控制作了有益的尝试。     

PMSM直接转矩控制调速系统的研究现状与发展前景

异步电机直接转矩控制 (DTC)技术是继矢量变换控制之后在交流调速领域里出现的一种新型变频调速技术 ,近年来人们开始逐渐尝试将其应用于同步电机中。本文详细介绍了直接转矩控制技术在永磁同步电机 (PMSM)调速系统中的应用现状 ,讨论了该技术中的几个关键性问题 ,并分析了其今后的发展方向