永磁同步电动机矢量控制电压解耦控制研究

永磁同步电动机采用id=0矢量控制方法,实现了电流的静态解耦.但动态耦合关系依然存在,这造成了动态过程中电流分量互相影响.尤其在高加减速过渡过程中动态耦合影响更为显著,使电动机的动态性能变差.归纳总结了3种基于矢量控制的电压解耦策略,理论分析其各自控制原理和特点,并对每种解耦方法进行仿真对比研究,最后通过仿真实验验证了理论分析的结果.     

基于线路电流二阶导数的中压直流系统故障识别方法

直流线路故障的快速有效识别是基于电压源型换流器的中压直流配电系统发展的关键技术之一。直流线路故障电流上升十分迅速,系统中电力电子器件过载能力小。因此以串入直流线路限流电感的中压直流配电系统为基础,分析直流系统的故障特性,在此基础上提出基于线路电流二阶导数的中压直流配电系统直流线路故障快速识别方案。该方案能够实现故障侧、故障类型及故障线路极性的快速识别,进而实现对线路的保护。最后基于Matlab验证了所提故障检测方案的有效性,并与基于线路电流一阶导数的故障检测方案进行了对比。仿真结果表明所提方法在故障电阻、故障距离及负载发生变化的情况下仍可实现直流线路故障的快速准确检测,且相比基于线路电流一阶导数的直流线路故障检测方案具有更好的选择性。     

直驱型变速恒频风力发电系统的独立直流母线并联策略

为了提高直驱型变速恒频风力发电系统的功率等级,提出一种多组变流器相互并联且直流母线相互独立的并联策略。针对零序环流问题,分别在三相静止坐标系和同步旋转坐标系下进行了分析,得出了所采用拓扑的数学模型及等效电路,揭示了零序环流产生的根本机理,即它是由并联变流器之间三相占空比零轴分量的不一致及直流母线电压的不一致造成的,并证明了机侧零序环流与网侧零序环流是互相耦合的,进而设计了零序环流控制器,很好地抑制了零序环流,解决了不均流、三相电流畸变等问题。最后对一组直驱型风力发电实验平台进行了仿真及实验验证,证明了上述分析及控制策略的正确性。     

3MW永磁风力发电机内部传热特性研究

由于风力发电机的容量增加,发电机的通风结构和损耗分布也变得越来越复杂,电机的温升设计成为关键问题之一.为了解决这一难题,本文根据流体力学以及传热学理论,阐明了流体与固体耦合直接求解温度场的数学关系.并且以一台3MW大型永磁风力发电机为例,结合发电机通风性能以及结构特点,在基本假设的基础上,建立了发电机三维定转子温度场物理模型.通过给出相应的边界条件,采用有限体积元法对发电机内部的温度场进行了数值计算.最后对发电机内部的传热特性以及温升分布进行了详细地分析,为发电机结构优化以及更大容量风力发电机的温升设计提供了理论依据     

应用于投影仪的高频数字化金卤灯电子镇流器

提出一种全新的应用于投影仪用金卤灯电子镇流器的数字化控制方案。采用了LCC的谐振启动方式,在控制时考虑了系统无源元件的偏差问题,提出了一种自适应的启动方式,提高了启动的可靠性并降低了系统的成本。在过渡阶段使用了开环控制方案,使过渡更加平稳,不会产生过大的电流和电压冲击。提出一种简单的闭环控制方案,使灯功率能够可靠闭环,不会出现功率过冲。对于金卤灯中常见的声谐振问题,此处采用高频调制的驱动方式。实验中,制作了一个150W的样机,经测试系统能够可靠启动、过渡平稳,稳态时功率恒定,系统效率高达93%且无声谐振现象发生。     

双馈风力发电机三维温度场耦合计算与分析

根据流体力学以及传热学理论,阐明了流体与固体耦合直接求解温度场的数学关系.基于1.5MW双馈风力发电机电磁结构、通风结构和冷却方式,并结合电机内流体流动与传热特点,以发电机周向1/8区域作为求解域.采用有限体积元法对发电机内流体场和温度场进行耦合求解,并对求解结果进行了详细的数值分析.得出冷却空气在流通区域速度和流量分布规律;在此基础上,研究了电机温升分布规律及传热特性;将计算的结果与实测数据对比,验证了计算结果的正确性.     

永磁交流伺服系统机械谐振成因及其抑制

永磁交流伺服系统中机械传动装置的刚度有限,传动装置的弹性会在系统中引发机械谐振.针对典型伺服驱动系统中的机械传动装置,建立了电机-负载双惯量模型,通过理论分析阐明机械谐振形成的原理,并建立起关键参数与谐振现象的定量关系.通过仿真分析了弹性传动装置对伺服驱动系统性能的影响,并研究了使用陷波滤波器抑制机械谐振的控制效果.仿真结果验证了机械谐振特性理论分析的正确性,同时也验证了陷波滤波器的有效性及局限性.陷波滤波器在对机械谐振产生抑制的同时,还会在系统中引入两个不同频率的谐振,进而无法完全消除谐振的影响.     

一种大功率电子镇流器的LCLC谐振逆变电路设计

在大功率照明领域,以高压钠灯和金卤灯为代表的HID灯依然是主流的选择。在大功率HID灯电子镇流器中,逆变环节是一个重要的环节。针对常用的LCC谐振逆变电路的效率提升问题,提出了一种新型的LCLC谐振逆变电路。在保证ZVS的条件下,通过参数设计和开关频率设定,可以实现近似的零电流开关。文中给出了无源参数的设计方法及实验结果。     

数字社区与数字市政公用业务总体框架研究

~~数字社区与数字市政公用业务总体框架研究@刘晓胜$哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院 @徐殿国$哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院~~     

双馈风力发电系统并网控制试验研究

提出了一种双馈风力发电系统并网控制策略。给出了双馈电机在同步旋转坐标系里的数学模型,采用电网电压定向矢量控制对双馈电机的数学模型进行了简化。结合交流励磁双馈电机风力发电系统并网的实际情况,提出了分段并网控制策略,给出了各个控制器的设计方法,在实验室所搭建的变速恒频双馈电机风力发电试验平台作了相应的验证性试验。试验结果证明,所提出的方法可以使双馈电机实现平滑并网。