风力发电系统中的开关磁阻发电机的研究

开关磁阻发电机(SRG)是一种适用于风力发电变速运行的同步发电机,与感应发电机相比,开关磁阻发电机独具特点。这儿介绍SRG的基本方程式和两种励磁方式。     

开关磁阻风力发电系统

本文主要针对单相8/8结构开关磁阻电机用于中小型离网式风力发电进行探索研究,讨论开关磁阻风力发电系统的构成、开关磁阻发电机的结构及主电路、风轮机的功率特性、风轮机与发电机的配合、风力发电系统的控制等诸方面问题,并给出部分实验结果.     

开关磁阻风力发电技术

开关磁阻发电机用于风电系统可实现变速直驱发电,具有低速性能好、成本低、发电效率高、可靠性强等优点,有着十分广阔的发展前景.简要介绍了开关磁阻发电机的工作原理与运行模式,对开关磁阻风力发电系统的结构和最大风能跟踪控制方法作了分析,并介绍了其并网逆变器和并行式发电系统.     

转辙机用开关磁阻电机的研制

文章基于转辙机用开关磁阻电机的工作特性和特殊要求，对开关磁阻电机本体及其控制器和功率变换器的研制进行了阐述。     

开关磁阻风力发电系统输出电压优化控制

针对因风速突变开关磁阻发电系统对输出电压难以快速动态稳定控制的问题,提出一种PWM斩波控制与角度位置控制相结合的复合控制方法,在中低风速时采用PWM斩波模式控制,当风速突变时,切换至角度位置模式控制,通过控制策略实现这两种模式运行的平滑切换,优化了对输出电压的控制,有效抑制了因风速突变对输出电压的影响,该方法动态响应快,控制精度高,鲁棒性强.仿真实验和研制的模拟装置实验验证了复合控制方法的可行性和有效性.     

基于迭代学习控制的开关磁阻电机转矩脉动抑制

迭代学习控制具有算法简单,且控制过程不需要预知被控系统模型和参数的特点。针对开关磁阻电机转矩脉动较大的问题,将迭代学习控制(ILC)引入到开关磁阻电机的转矩控制中。以一台8/6极开关磁阻电机为研究对象,建立了基于ILC的开关磁阻电机调速系统的仿真模型,构建了以TI公司TM320F2812为控制核心的基于ILC的开关磁阻电机调速系统的实验平台,并分别进行了系统的计算机仿真和实验研究,仿真和实验结果证明了基于ILC的控制方法能显著减小开关磁阻电机转矩脉动。     

基于μC／OS—Ⅱ和DSP的开关磁阻电机风力发电系统

主要分析了实时操作系统μC/OS-Ⅱ移植到DSP芯片上所要完成的工作,并在μC/OS-Ⅱ操作系统平台上编制了开关磁阻电机风力发电系统的控制程序.在6相(12/10)结构3 kW开关磁阻电机风力发电系统上进行了实验.实验结果表明:μC/OS-Ⅱ在开关磁阻电机控制系统中的应用以及开关磁阻电机用于风力发电系统是可行的.     

基于Ansoft的新型开关磁阻电机磁路的有限元分析

针对传统开关磁阻电机的输出转矩脉动较大的情况,改进了电机的结构,提出在定子上加入永磁材料,使得电机成为混合励磁电机。通过励磁绕组来改变永磁材料的磁路,并使得其磁路成为轴向磁路,这样使得磁路更短,同时输出转矩更大。运用有限元分析软件Ansoft对新型开关磁阻电机进行了静态特性分析,着重分析了电枢电流、电枢截面积、气隙宽度、永磁体厚度、永磁材料对电机的转矩的影响。计算出电机转矩脉动随电枢电流和永磁体厚度的变化趋势,得到了电机转矩最大条件下的结构参数,对开关磁阻电机的改进具有一定指导意义。     

对开关磁阻电机驱动系统的探讨

介绍开关磁阻电机驱动系统的国内外发展概况,开关磁阻电动机转矩的计算方法,驱动电源电路的种类,控制装置的发展方向及与直流电机、鼠笼式异步电动机驱动系统的比较。提出了开关磁阻电机驱动系统需要进一步研究探讨的问题。     

开关磁阻电机调速系统在电牵引采煤机上的应用

主要介绍了开关磁阻电机调速系统的优点和应用原理。     

开关磁阻电机转矩脉动抑制综述

针对开关磁阻电机转矩脉动较大的缺点,在分析转矩脉动产生机理后,从电机本体结构优化和控制策略设计两个方面综述抑制开关磁阻电机转矩脉动的若干解决方案。指出了各种转矩脉动抑制方法的优缺点,提出了开关磁阻电机转矩脉动抑制的研究方向。     

开关磁阻电机矢量控制系统研究

在永磁同步电机矢量控制方法的基础上,按照矢量控制理论,类比推导出四相开关磁阻电机八象限运行的矢量控制方法,从而降低了开关磁阻电机的成本,减小了转矩脉动和噪音.     

开关磁阻电机直接转矩控制方法的优化

在开关磁阻电机的驱动中,采用直接转矩控制可以显著地改善其输出转矩的稳定性和转矩响应的快速性,而且该算法具有较好的通用性。从控制角度入手,研究降低开关磁阻电机噪声和减小转矩脉动的方法。针对传统直接转矩控制方法转矩脉动大的问题,提出了一种适用于四相开关磁阻电机的电压矢量和开关表的优化方法,取消了磁链滞环,重构了电压矢量。仿真和实验证明,该方法在转速稳定状态下可有效减小转矩脉动并提高转矩电流比。     

基于非线性建模的开关磁阻电机DTC系统研究

开关磁阻电机具有优异的调速控制性能,但其转矩脉动问题极大地限制了它的发展和推广。阐述了开关磁阻电机(SRM)直接转矩控制(DTC)策略和快速非线性建模方法的原理及实现方法,给出了多种非线性建模的仿真比较。并通过建立快速而准确的非线性模型,实现了对实时转矩的测量和反馈,从而省去了昂贵的转矩传感器,进而降低系统成本。仿真结果表明,在考虑了非线性建模的因素后,直接转矩控制方法的转矩脉动抑制效果明显,进一步提高了系统的动、静态性能。     

一种五相开关磁阻电机调速系统的设计与实现

五相开关磁阻电机(SRM)相对于常用的三相、四相SRM来说其技术难度较大,但转矩波动更小,运行更加平稳.结合近期实际研制的一种1.1 kW五相SRM调速系统(以下简称1.1 kW系统)阐述了设计和实现时的一些要点.实际应用证明该系统收到了良好的经济效益.     

开关磁阻风力发电系统最大功率追踪策略研究

以获得最大风能为目的,将开关磁阻发电机应用于风力发电系统的最大功率追踪策略研究中.设计了一个6相12/10开关磁阻电机的风力发电机系统模型,该模型在开关磁阻电机与整流器中间加入了恒阻抗控制电路.详细阐述了该风力发电系统如何实现最大功率追踪算法.恒阻抗控制电路使最大功率算法更简便.该算法具有不再需要测风速的优点.通过实验证明,该系统能实现风能的最大利用.     

减小开关磁阻电机转矩脉动的控制策略研究

转矩脉冲是开关磁阻电机较为突出的缺点．本文基于电机结构及参数确定的情况，提出制定新的控制策略以减小转矩脉动。为衡量转矩脉动，定义了转矩脉动系数；通过数字仿真方法研究了不同控制参数与电机性能指标的关系；以减小转矩脉动为目标．本文根据仿真结果选择较优的控制参数，并通过拟合给出样机的控制策略；最后分析了此控制策略下电机的性能．     

开关磁阻电机无电流传感器控制方法

电流传感器的使用会增加系统的成本和噪声干扰,降低系统的可靠性。而对于开关磁阻电机系统,缺少电流信号难以保证良好的控制性能。针对该问题,提出一种无电流传感器控制方法。该方法采用速度、加速度双闭环控制,因此反馈量均由位置传感器得到。首先,从两个方面分析了所提出控制方法的可行性：(1)证明了该方法的收敛性;(2)证明了在稳态下加速度和电磁转矩的近似线性关系,并依此分析了加速度控制和转矩控制的等效性。根据电机的磁链特性,对加速度环,提出具有三个滞环边界的滞环控制方法。兼顾电机效率和转矩脉动,合理地选择了开通角、关断角。实验电机为12/8开关磁阻电机。分别采用电压斩波控制方法、直接转矩控制方法和所提出的控制方法运行电机,对其电流、电磁转矩和转速波形进行了比较。结果表明,在控制效果上,所提出的控制方法与直接转矩控制方法相当,优于电压斩波控制方法。除此之外,电流与电磁转矩呈复杂的非线性关系,直接转矩控制方法需要进行电流和电磁转矩的换算。而由于加速度与电磁转矩的近似线性关系,所提控制方法无需计算电磁转矩,因此计算量更小。     

基于DSP的开关磁阻电机调速系统的模糊控制

以TMS320LF2407A数字信号处理器（DSP）作为主控芯片，采用模糊＋PI复合控制器作为速度调节器，建立了开关磁阻电机的调速控制系统，实现了实时模糊控制，提高了控制系统的响应速度。通过试验对单纯PI控制器、单纯模糊控制器和模糊PI复合控制器进行比较。结果表明，采用PI＋模糊控制能有效地减小系统超调，提高系统稳态精度，使开关磁阻电机调速系统有较高的动静态特性和实用价值。