笼式无刷双馈风力发电机的设计及仿真分析

无刷双馈电机是一种新型的变频调速电机,在风力发电方面有着广阔的应用前景。在传统异步电机设计的基础上提出了笼式无刷双馈电机定、转子结构的设计方法。通过使用MATLAB仿真分析软件,对无刷双馈电机在单馈、双馈状态发电情况下的动、静态特性进行了分析,验证了无刷双馈电机设计参数及仿真模型的正确性。     

笼式无刷双馈风力发电机的设计及仿真分析

无刷双馈电机是一种新型的变频调速电机,在风力发电方面有着广阔的应用前景。在传统异步电机设计的基础上提出了笼式无刷双馈电机定、转子结构的设计方法。通过使用MATLAB仿真分析软件,对无刷双馈电机在单馈、双馈状态发电情况下的动、静态特性进行了分析,验证了无刷双馈电机设计参数及仿真模型的正确性。     

绕线转子无刷双馈电机‘Π’型等效电路

等效电路是电机性能分析的重要工具。由于无刷双馈电机为多耦合系统,传统等效电路计算复杂,该文提出了无刷双馈电机更简洁的‘Π’型等效电路,为这种电机的性能分析提供了简单有效的方法。首先根据感应电机基本原理,引出了无刷双馈电机的基本等效电路,考虑无刷双馈电机具体适用工况,将基本等效电路参数均折算到控制绕组。然后,在控制绕组为参考的等效电路基础上,通过电路等效,导出无刷双馈电机的‘Π’型等效电路。进一步对绕线转子无刷双馈电机等效电路的参数获得进行研究,讨论了使用解析法需要注意的地方;并提出用试验直接测定无刷双馈电机基本电路参数的办法。最后,在60k W绕线转子无刷双馈电机样机平台上进行试验,试验结果验证了‘Π’型等效电路的有效性,及参数计算、测试方法的正确性。     

无刷双馈电机铁心损耗计算与饱和效应的分析研究

提出了无刷双馈电机的时步有限元数学模型，用该模型分析研究了该类电机的饱和效应，分析计算了在考虑饱和的情况下的电机的铁芯损耗，并提出了无刷双馈电机的饱和系数的概念，将饱和系数引入到无刷双馈电机的数学模型中，可以获得考虑饱和效应的更为精确的无刷双馈电机的数学模型。     

笼型转子无刷双馈电机的动态特性仿真

无刷双馈电机在结构上与传统交流电机有较大的不同。本文介绍了对笼型转了无刷双馈电机的结构,原理与运行方式,建立了该种电机通用的数学模型,给出了参数计算方法,并对一台（４＋２）极无刷双馈电机的多种运行方式进行了仿真研究。     

无刷双馈电机的稳态转矩-角特性

简述了从无刷双馈电机的电机变量的方程推导无刷双馈电机的双轴数学模型,在双轴模型的基础上,仿真研究了稳态运行时ｄ－ｑ模型下功率绕组与控制绕组间电压相角差与电机电磁转矩的关系,揭示了无刷双馈电机稳态运行时具有同步电机特性,并为该电机运行状态的控制提供了依据。     

基于Matlab的无刷双馈磁阻电机建模与仿真

从无刷双馈磁阻电机(BDFRM)的d-q轴数学模型出发,利用Simulink中的S-function函数模块,构造无刷双馈磁阻电机数学仿真模型,并利用该模型对无刷双馈电机的三种运行方式进行仿真.仿真的结果分析表明了无刷双馈磁阻电机同时具有同步、异步和绕线转子双馈电机等三种电机的动态特性;另外也验证了仿真模型的正确性,这就为研究无刷双馈磁阻电机的闭环控制奠定了基础.     

无刷双馈电机功率流向分析

无刷双馈电机作为一种新型交流调速电机,其结构与运行特性具有特殊性。在介绍无刷双馈电机稳定运行机理的基础上,分析了无刷双馈电机功率与损耗关系;并在考虑无刷双馈电机运行特殊性的基础上,采用类似与同步电机功角关系,分析了不同转速范围电动发电运行时的功率传递关系,为无刷双馈电机的电机设计、变频器容量选择及其他研究提供参考。     

无刷双馈电机的研究现状及发展前景

无刷双馈电机作为一种兼有异步电机和同步电机优点的新型交流电机,在变频调速和变速恒频发电领域中越来越受到重视.该文回顾了无刷双馈电机的发展历史,介绍了无刷双馈电机的定转子结构、参数计算、数学模型、控制方法、运行稳定性等方面在国内外的发展现状及前景,为今后进一步开展无刷双馈电机的研究提供参考.     

同步坐标下无刷双馈电机无源性控制

针对无刷双馈电机非线性PID控制方案中转速和负载转矩动态响应性能差,负载突变时易引起振荡等问题,提出无源性控制策略。根据无刷双馈电机同步速旋转坐标系下的电压、磁链和转矩方程,建立电机的欧拉-拉格朗日模型;从能量角度分析电机电气子系统与机械子系统的无源性,设计电机的转矩控制器和转速控制器。为改善系统动态响应,降低其对参数变化的灵敏度,通过在控制器中加入非线性阻尼,实现系统的快速收敛。基于MATLAB/Simulink环境搭建了无刷双馈电机无源性控制的仿真模型,仿真结果表明,无源性控制策略可快速跟踪给定转速,动态响应性能好,全局稳定、鲁棒性好。     

无刷双馈电机电动状态下的能量分析

无刷双馈电机作为一种新颖电机,无论是电机结构还是运行特性都有其特殊性。从电机稳态模型出发,分析了无刷双馈电机作为调还电动机在各种不同转速范围内定、转子间的能量传递关系,为无刷双馈电机的绕组容量设计以及变频器容量的选择方面提供依据。     

无刷双馈电机调速特性的仿真和试验研究

基于无刷双馈电机的工作原理,对d-q轴坐标系下的数学模型进行了分析;采用M atlab/S imu link对无刷双馈电机控制系统进行了仿真,同时对无刷双馈电机进行了试验测量,试验数据与仿真结果进行了对比,从而进一步验证了无刷双馈电机的调速特性及优点。     

并网型无刷双馈风力发电机组的建模及仿真

建立了无刷双馈电机的数学模型和仿真模型,引入了并网型无刷双馈电机发电系统,同时建立了风力发电系统中矩阵变换器的仿真实验模型,在Matlab/Simulink中分别对并网型无刷双馈发电系统零初始状态启动到稳态运行状态、风速变化、浆距角变化、无刷双馈电机参数变化等情况进行了动态仿真。仿真结果表明并网型无刷双馈发电机模型和运行特性的正确性,为并网型无刷双馈风力发电机组的进一步应用研究提供了可靠的依据。     

基于模型参考自适应的无刷双馈电机控制系统

针对无刷双馈电机直接转矩控制系统中参数变化引起的电机特性不稳定的问题,在电压一电流一磁链模型的基础上,提出了一种基于模型参考自适应的定子磁链辩识方法。考虑定子电阻的影响,准确估算磁链和转矩,并将其应用在无刷双馈电机直接转矩控制系统中。仿真结果表明：该方法有效地减少了无刷双馈电机定子电阻变化对系统特性的影响,提高了系统的稳定性,而且该系统对负载的变化具有很强的鲁棒性。     

基于模型参考自适应的无刷双馈电机控制系统

针对无刷双馈电机直接转矩控制系统中参数变化引起的电机特性不稳定的问题,在电压-电流-磁链模型的基础上,提出了一种基于模型参考自适应的定子磁链辩识方法。考虑定子电阻的影响,准确估算磁链和转矩,并将其应用在无刷双馈电机直接转矩控制系统中。仿真结果表明:该方法有效地减少了无刷双馈电机定子电阻变化对系统特性的影响,提高了系统的稳定性,而且该系统对负载的变化具有很强的鲁棒性。     

基于一种新型变极无刷双馈电机的控制系统仿真

这种新型的无刷双馈电机转子采用变极原理设计.建立无刷双馈电机的双轴模型,利用该数学模型建立起无刷双馈电机调速系统的仿真模型,进行动态仿真,针对起动过程中产生的过大电流,研究了采用软起动对电机起动过程的影响.     

用不同仿真模型计算无刷双馈电机异步运行的特性

介绍了无刷双馈电机异步运行的工作原理,分别建立了基于Simulink的无刷双馈电机仿真模型和有限元仿真模型。研究了基于这两种仿真模型的异步运行特性,结果表明,由于有限元仿真模型考虑了磁场的饱和效应,其计算结果更接近实测值。     

无刷双馈电机等效电路模型与特性分析

无刷双馈电机因其较高的可靠性以及较小的变换器容量受到了广泛的关注,特别是在变速恒频发电以及变速驱动等领域有着广泛的应用前景。而绕线式无刷双馈电机由于其较小的谐波含量,在众多转子结构形式中脱颖而出。目前已有文献对无刷双馈电机的理论研究不足,还没有能够全面、准确地阐述其运行原理及特性的分析模型。该文从电机物理模型出发,建立了全部折算到转子侧的无刷双馈电机等效电路模型——异步–同步相串联的等效电路模型,应用该模型进行了电机的运行特性分析,阐明了无刷双馈电机所具有的异步特性、同步特性以及两者的叠加特性,得出了相应的特性曲线,特别是电磁转矩特性曲线。分析结果表明,无刷双馈电机的特性相当于两台有刷双馈电机的串联耦合所得到的特性,即两对异步–同步特性的串联叠加。结合对实际无刷双馈电机设计方案的分析计算,进一步阐述了该电路模型对无刷双馈电机设计及调节控制的指导作用。     

无刷双馈电机起动与运行特性研究

基于无刷双馈电机的工作原理,对d-q轴坐标系下的数学模型进行了分析;采用Mat-lab/Simulink对无刷双馈电机控制系统的起动和运行特性进行了仿真研究。详细分析了无刷双馈电机在异步起动、超同步运行、直流同步运行、亚同步运行、带载运行这几种运行状态下的仿真结果,为今后进一步研究无刷双馈电机控制策略提供理论和仿真依据。     

笼型无刷双馈电机转子导条优化设计

针对笼型无刷双馈电机转子设计方法不完善的问题,从分析笼型无刷双馈电机的内部磁场入手,推导了无刷双馈电机在稳态运行时转子电流的解析表达式,利用迭代法在考虑转子电阻的情况下选择最合适的转子导条截面积,为笼型无刷双馈电机的转子设计提供了理论依据。通过有限元仿真,验证了理论推导的正确性。研究结果不仅有助于在设计时快速计算笼型无刷双馈电机转子电流,也有助于优化转子结构设计。