笼型转子无刷双馈电机等效电路的分析及应用

无刷双馈电机作为一种新型交流电机,在电动机变频调速控制以及发电机变速恒频控制领域具有广阔的应用前景,然而其结构、电磁关系、运行特性都比常规电机更加复杂。为了研究该电机的运行特性,本文从笼型转子结构的无刷双馈电机基本电磁关系出发,运用电机学的基本理论和方法,推导了其的电压基本方程,经过频率归算和绕组归算,得到笼型转子无刷双馈电机的通用等效电路和相量图,进而得到了该电机在自然同步和异步运行模式下的等效电路。在此基础上,利用VB编程进行了该电机的电磁设计,通过计算得到了等效电路中的各个参数值,并利用Matlab对该电机不同运行模式下的运行性能进行了仿真分析,说明了等效电路及其参数值的正确性。     

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。     

基于实验和遗传算法的无刷双馈电机参数估算

等效电路是分析无刷双馈电机(brushless double fed machine,BDFM)同步运行性能的有效工具,但是缺乏准确的参数测量方法。在等效电路的基础上将电压和电流向量分解为实部和虚部,建立起无刷双馈电机同步运行时的非线性数学模型,并在此基础上提出一种将实验数据和遗传算法相结合的参数估算方法。将等效电路中的参数作为一组决策变量,求解不同运行状态下的数学方程,将计算值与测量值之差作为目标函数,通过遗传算法,对决策变量进行优化,使计算值与测量值之差最小。给出了参数估算的流程并编程实现,计算结果表明算法合理。     

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。     

无刷双馈电机等效电路参数的实验测量

给出一种基于实验测量确定无刷双馈电机等效电路中各参数的方法。根据不同运行状态下的不同等效电路,列写回路电压方程,通过推导,得到等效电路中参数的解。以一台15 k W类鼠笼转子无刷双馈电机样机为例,得到无刷双馈电机折算到功率绕组侧等效电路中的参数值。通过与仿真得到的T-n曲线以及实验得到的稳定运行区的T-n曲线段进行对比,验证了该方法的正确性。     

无刷双馈调速电机运行范围的分析

无刷双馈电机通过改变控制绕组上的供电方式,可以实现自起动、同步、异步、双馈等多种运行方式。文章分析了无刷双馈电机在控制绕组上外加的电压或电流的最大值发生变化时,电机的稳定运行范围的变化规律,为设计、运行和选用无刷双馈电机提供了依据。     

绕线转子无刷双馈发电机的计算机辅助设计系统

本文为了准确且快速分析计算无刷双馈发电机的稳态性能,基于传统三相电机的电磁设计程序和无刷双馈电机的等效电路,开发了采用C语言软件的绕线式无刷双馈电机计算机辅助设计系统。此系统可以计算在不同转速和控制电压下的电机性能。通过对实验数据和计算结果进行对比,证明了此设计系统计算结果的准确性,为绕线转子无刷双馈电机的计算机设计提供了高效便利方法。     

有刷双馈电机等效电路模型与特性分析

有刷双馈电机(即双馈感应电机)由于其较小的变换器容量在变速恒频发电等领域得到了广泛的应用。但是针对有刷双馈电机的理论模型以及特性分析尚未形成简洁、准确、全面、实用的理论体系。该文从有刷双馈电机的基本理论原型和基本方程式出发,推导了有刷双馈电机的物理模型,建立了有刷双馈电机的新型等效电路——异步–同步相串联的等效电路模型。该模型简明地揭示了有刷双馈电机的运行原理和本质特性实质上是同步与异步两种运行特性的叠加。运用该新型电路模型,分析了有刷双馈电机在各种运行工况下的运行特性,并分别进行了异步特性、同步特性以及合成特性分析,得出了相应的分析曲线,着重分析了电机的电磁转矩特性曲线,揭示了有刷双馈电机运行的原理和特性,阐明了有刷双馈电机在转速不变时所仍具有的负载自适应特点。结合实际电机参数,阐述了该电机模型和理论分析对电机设计及其运行调节控制的指导作用。     

笼型转子无刷双馈电机特性分析

分析了无刷双馈电机的功率角δ与控制绕组abc坐标系电压初相角的关系,利用无刷双馈电机的d-q数学模型搭建了仿真模型,计算了在亚同步、超同步不同运行状态下的矩角特性.     

笼型转子无刷双馈电机等效电路及电磁转矩

无刷双馈电机是一种性能优良的新型感应电机。经过频率和绕组归算得出笼形转子无刷双馈电机的通用等效电路。等效电路对电动状态和发电状态都适用。在此基础上，得出了双馈电机在自然同步和异步特殊运行模式下的等效电路，然后根据等效电路得出了电磁转矩计算公式。它利用了最新的笼形转子无出线电流检测技术。