一种新型机电混合换向直流电动机

提出一种新型的机电混合换向直流电动机。它具有控制简单、功率密度高、效率高等特点；该新型电机采用机械换向器结合二极管续流和阻容吸收电路进行换向，不需要换向极等换向设备，减小了电机的体积和重量，且能有效消除换向火花。换向续流电路采用普通的二极管和电容构成，结构简单，成本低。对原理样机进行了试验及仿真分析，试验结果与仿真结果一致，证明了上述原理和换向方法是有效可行的。     

电力驱动系统逆变器实时仿真

介绍了采用实际控制器输出的PWM开关逻辑信号定义正、负半桥开关函数,建立逆变器的Simulink实时模型。该模型既可实现电力驱动实时仿真系统中逆变器与电机模型的解耦,又可以确定逆变器开关死区时间。还给出了基于dSPACE实时仿真环境的逆变器-异步电机实时仿真系统的实现方法,针对开关频率为1kHz的逆变器,采样周期为11μs的实时仿真与仿真步长为100ns的离线仿真的结果无明显差别。     

横向磁场永磁电机性能研究

基于电机转矩和功率因数方程研究的基础,提出了一种依据电、磁负荷等参数解释横向磁场高转矩密度和低功率因数性能特点的新观点。该方法清晰、明确地给出了电机转矩密度和功率因数同电、磁负荷,漏磁,结构参数以及矢量控制的关系。结论对于同类电机设计及其性能与控制方式的分析具有一定的指导意义。     

“风火打捆”交直流外送系统的暂态稳定控制研究

"风火打捆"交直流外送是未来千万千瓦级风电能源基地电力外送的重要方式之一,亟需掌握"风火打捆"交直流外送系统的稳定特性及其机理。功角是反映系统暂态稳定性的主要标志,分析了双馈电机的功角快变特性和"风火打捆"系统等值机械转动惯量对火电机组功角暂态稳定性的影响。针对系统的暂态稳定性问题,提出了一种附加控制策略,并设计出控制装置样机,可提高"风火打捆"系统的暂态稳定性。基于所提附加控制策略的试验样机通过了实时数字仿真器(Real Time Digital Simulator,RTDS)的闭环验证,结果表明:该附加控制策略通过改变直流输送功率和调节风机的有功输出,消除或减小了系统在暂态过程中的瞬时不平衡功率,增强了直流系统和风机对火电机组的等效阻尼作用,有效抑制了火电机组的功角摇摆幅度,提高了"风火打捆"系统的暂态稳定性。     

含多微源的微电网离网运行小信号稳定性分析

建立含同步发电机和逆变器微源接口的微电网小信号分析模型。各微源接口首先在本地坐标系上建模,模型忽略同步发电机定子磁链和逆变器电流环等快速动态过程,然后通过网络方程将微源接口和负荷变换到统一旋转坐标轴,最后线性化得到微电网小信号分析模型。利用模型分析微电网离网运行时电压源换流器分别采用PQ下垂控制和PV下垂控制策略时同步机网络参数及控制器参数变化对微电网稳定性和动态特性的影响。采用MATLAB/Simulink构建时域仿真模型进行仿真研究,验证了所建模型的可行性。     

永磁磁阻发电机的电压控制

普通永磁同步发电机由于励磁不可调,端电压随转速或负载变化而变化,影响了供电品质.本文提出一种永磁磁阻发电机的电压控制策略,通过与发电机并联的电力电子装置,对其补偿适当励磁所需的无功电流,来保持发电机端电压的稳定.本文阐述了该发电机系统的结构、原理、电机的数学模型和电压控制方法.仿真实验证明该方法可在一定的转速和负载变化范围内保持端电压不变,补偿电流较小.     

基于dSPACE的大型风电机组系统控制器测试平台的研制

为了解决大型风电机组系统控制器的试验室闭环测试问题，利用硬件在环实时仿真技术，研制了基于dSPACE的全数字化测试平台。以一台1．5MW变速变桨双馈风电机组的控制为例，介绍了硬件在环测试平台的搭建过程。试验结果表明，开发的测试平台能够对系统控制器的起停运转、各种运行状态的控制和切换以及故障保护等功能进行有效的测试。     

基于绕线转子异步电机的风电轮毂无刷供电系统

目前风电机组轮毂供电普遍采用集电环加电刷的滑动接触方式,存在可靠性差、维护成本高等问题。为解决该问题,提出一种无刷供电系统,采用三相绕线转子异步电机来替代机舱辅助变压器和集电环、电刷,电机定子绕组联接机舱主变压器二次侧,转子则随轮毂旋转并为轮毂中的变桨系统供电。通过解析和仿真方法分析了该电机的电压调整率与其参数的关系。在不改变电机基本尺寸的条件下,通过在定子侧串接补偿电容,有效地减低了电压调整率,在短时过载运行时效果尤其明显;同时,转子采用双三相绕组,可减小联接不控整流电路时的网侧谐波。通过实验证明了所提系统的有效性。     

基于多绕组永磁发电机的大容量级联型风力发电变换器

针对大容量风电机组的中压变换问题,提出了一种基于多绕组永磁发电机的级联型变换器系统,通过模块单元级联实现中压输出,从而省去升压变压器.将模块中发电机的两个正交绕组经PFC整流后在直流母线上并联,实现发电机单位功率因数运行,并保持馈入直流母线的瞬时功率恒定.利用发电机的电枢电感作为升压电路的储能电感,减小了系统的体积和成本,导出了电感取值的适用范围.逆变侧的H桥单元级联电路采用矢量控制,独立调节注入电网的有功和无功功率.仿真和实验结果验证了该类变换器拓扑结构和控制方法的有效性.