收藏本站
《华南理工大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

无刷双馈电机及其直接转矩控制的研究

彭冠炎  
【摘要】: 无刷双馈电机不仅具有笼形转子异步电机的简单结构,而且具有绕线式转子异步电机和同步电机的优良特性:既可同步运行又可以异步运行,既可作为交流调速电机,又可以作为变速恒频发电机,并可以实现无刷化。功率绕组加上工频电源、控制绕组加上变频电源就可以实现调速,控制绕组的功率只是电机总功率的一部分,可以从电网吸收能量,也可以把能量回馈给电网,这样大大降低调速系统的容量,使得无刷双馈电机在调速系统中有着巨大的潜能。 本文以笼形转子无刷双馈电机及其调速系统作为研究对象,结合国内外的有关文献,介绍了无刷双馈电机产生的背景条件、发展历史、研究现状和研究意义。接着介绍了无刷双馈电机的定转子结构、工作原理和运行方式。 首先通过电磁设计得到电机的设计方案,接着从有限元基本理论入手,介绍了建立有限元模型的基本理论方程。然后利用ansoft软件平台下的Maxwell2D建立了无刷双馈电机的有限元模型并进行了有限元计算。从“场”的角度去分析无刷双馈电机的结构特殊性,用“场路结合”的方法得到电机设计的初步参数,为电机的优化设计提供理论依据。 对国内外几个成熟的无刷双馈电机的数学模型进行详细的分析,本文采用d-q轴坐标数学模型,在Simulink环境下建立了无刷双馈电机的数学模型。对无刷双馈电机的单馈运行动态特性、同步运行动态特性、双馈运行特性和带载特性进行了仿真分析。验证了第三章有限元分析得到的电机参数。接着进行了无刷双馈电机的软起动仿真,用SPWM电压型逆变器供电的软起动方式和直接起动方式进行仿真比较,仿真结果显示软起动方式可以明显的改善无刷双馈电机的起动性能。对于优化无刷双馈电机起动方法提供了科学有力的手段。 本文最后采用直接转矩控制的算法对无刷双馈电机进行了闭环的控制,利用Matlab/Simulink平台搭建了无刷双馈电机的直接转矩仿真模型,对仿真结果进行了分析。研究结果表明直接转矩控制算法比较简单,转速、转矩响应的速度很快,相对矢量控制来说它不需要大量的解耦运算。为研究这种控制算法在无刷双馈电机中的实际应用做了很好的理论基础。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM359.9

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 纪梁洲;杨向宇;;无刷双馈电机的转子结构优化设计[J];微电机;2011年12期
2 宋颖慧;李玉忍;牟海涛;张智慧;;无刷双馈电机的直接转矩控制仿真[J];微特电机;2012年10期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨顺昌;无刷双馈调速电动机的数学模型[J];电工技术学报;1996年06期
2 杨向宇,励庆孚;无刷双馈调速电机的混合坐标数学模型[J];电工技术学报;2001年01期
3 黄守道,王耀南,黄科元,林友杰;无刷双馈电机转子磁场定向控制策略的研究[J];电工技术学报;2002年02期
4 江建中,傅为农;异步电机电磁场计算的有限元模型综述[J];电工技术杂志;1998年01期
5 杨文峰,孙韶元;参数自调整模糊控制交流调速系统的研究[J];电工技术杂志;2001年09期
6 章玮;无刷双馈电机电动状态下的能量分析[J];电机与控制学报;2000年02期
7 邓先明;张海忠;拾华杰;;笼形转子无刷双馈电机启动特性分析[J];电机与控制学报;2008年05期
8 王凤翔,张凤阁,郑钢;笼型转子无刷双馈电机的动态特性仿真[J];电机与控制学报;1998年04期
9 张凤阁,王凤翔,林成武;无刷双馈电机的结构特点与设计原则[J];微特电机;1999年03期
10 杨向宇,励庆孚;无刷双馈调速电机稳态运行特性分析[J];西安交通大学学报;2000年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张春,郭兴众;模糊直接转矩控制系统的仿真研究[J];安徽机电学院学报;2002年04期
2 唐勇奇,赵葵银,伍萍辉;基于Intel 80C196的交流伺服系统[J];半导体技术;2001年03期
3 杨文明;李德才;何新智;孙明礼;;磁性液体密封结构中漏磁的研究[J];北京交通大学学报;2011年01期
4 李梦才,张贞宝;宝钢高线交流传动直接转矩控制技术[J];宝钢技术;2000年01期
5 周箴,陈宏,万淑芸,王离九;直接转矩控制中的模型切换[J];兵工自动化;1998年03期
6 完敏,刘贤兴;直接转矩矢量细分控制在永磁同步电机上的应用[J];兵工自动化;2004年03期
7 张春;MATLAB在毕业设计教学中的应用[J];兵工自动化;2005年03期
8 杨静;王维俊;涂亚庆;左永刚;;基于ANSYS的军用移动电源空载电压仿真研究[J];兵工学报;2009年07期
9 闫辉;肖昌汉;殷克全;郑永良;;递推算法在船舶磁场远场向近场换算中的应用[J];兵工学报;2010年09期
10 郭宏,王光能;异步电动机直接转矩控制系统的MATLAB仿真[J];北京航空航天大学学报;2002年01期
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李凤婷;晁勤;;风速变化的并网型风电场故障分析[J];北京交通大学学报;2007年05期
2 杨顺昌;无刷双馈调速电动机的数学模型[J];电工技术学报;1996年06期
3 杨顺昌,廖勇,青云;无刷双馈调速电机开环下的性能研究[J];电工技术学报;1999年01期
4 杨向宇,励庆孚;无刷双馈调速电机的混合坐标数学模型[J];电工技术学报;2001年01期
5 黄守道,王耀南,黄科元,林友杰;无刷双馈电机转子磁场定向控制策略的研究[J];电工技术学报;2002年02期
6 马小亮,刘志强;双馈电动机直接转矩控制技术的研究[J];电工技术学报;2003年05期
7 赵仁德,贺益康,刘其辉;提高PWM整流器抗负载扰动性能研究[J];电工技术学报;2004年08期
8 邓先明,姜建国,方荣惠;笼型转子无刷双馈电机的电磁分析和等效电路[J];电工技术学报;2005年09期
9 陈海荣;徐政;;基于同步坐标变换的VSC-HVDC暂态模型及其控制器[J];电工技术学报;2007年02期
10 吴云亚;阚加荣;谢少军;;基于双d-q坐标系的并网逆变器控制策略[J];电工技术学报;2011年08期
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 姜忠山;王赛;;无刷双馈独立电源系统及其数学模型的研究[J];电子设计工程;2014年02期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张春,郭兴众;模糊直接转矩控制系统的仿真研究[J];安徽机电学院学报;2002年04期
2 刘助仁;可持续能源战略与政府行为分析[J];节能与环保;2004年08期
3 贺力勤;改善异步电机低速性能的直接转矩控制方法[J];北京理工大学学报;2003年02期
4 N.R.N.IDRIS,曾小娟;降低感应电机直接转矩控制的转矩脉动的控制器[J];变流技术与电力牵引;2003年01期
5 白云,张泉宏,李志民;无刷双馈电机的理论分析[J];包头钢铁学院学报;1999年04期
6 熊幸明;变频调速技术的应用与发展[J];长沙大学学报;2005年05期
7 肖岸文,佘致廷;模糊控制技术在异步电机直接转矩控制中的应用[J];长沙交通学院学报;2005年02期
8 杨向宇,励庆孚,郭灯塔;无刷双馈电机铁心损耗计算与饱和效应的分析研究[J];电工电能新技术;2002年01期
9 王凤翔,张凤阁,白山,周月华;一种异同步通用无刷交流电机的工作原理与运行特性[J];电工电能新技术;1995年04期
10 章玮,贺益康;无刷双馈电机的电磁结构分析[J];电工电能新技术;1999年04期
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 李善同 何建武 李笑蓉;[N];经济日报;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘军;叶冬颖;;无刷双馈风力发电机模糊直接转矩控制研究[J];电气传动;2011年06期
2 葛研军;吴楠;;基于SVPWM的无刷双馈电机直接转矩控制[J];微特电机;2011年08期
3 王宇;邓智泉;王晓琳;;无轴承异步电机的直接转矩控制技术研究[J];中国电机工程学报;2008年21期
4 刘贤兴;马桂芳;任海涛;范崇盛;徐秋丽;;无轴承异步电机SVM-DTC系统研究[J];传感器与微系统;2008年12期
5 谢庆国,万淑芸,赵金,李志国;直接转矩控制中基于模糊推理的相位补偿(英文)[J];水电能源科学;2000年03期
6 施保华 ,欧志军;用-120°空间电压矢量改善直接转矩控制的起动性能[J];电气传动;2002年05期
7 徐捷;;用DSP实现的异步电动机直接转矩控制[J];电气传动自动化;1996年01期
8 曾锋,谢宗安;一种新型磁链估算模型的直接转矩控制全速范围调速[J];贵州工业大学学报(自然科学版);1997年03期
9 周箴,陈宏,万淑芸,王离九;直接转矩控制中的模型切换[J];兵工自动化;1998年03期
10 冯江华,陈高华,黄松涛;异步电动机的直接转矩控制[J];电工技术学报;1999年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李艳萍;何凤有;程培波;吕现钊;;无刷双馈电机直接转矩控制系统的仿真[A];自动化技术与冶金流程节能减排——全国冶金自动化信息网2008年会论文集[C];2008年
2 张生权;董博文;;直接转矩控制变频装置在升船机主拖动系统中的应用[A];第11届全国电气自动化电控系统学术年会论文集[C];2002年
3 马小亮;刘志强;;双馈电机直接转矩控制技术的提出及仿真研究[A];第11届全国电气自动化电控系统学术年会论文集[C];2002年
4 徐艳平;曾光;申明;;永磁同步电机的直接转矩控制及其数字仿真[A];中国电工技术学会电力电子学会第八届学术年会论文集[C];2002年
5 陈晓;;ACS6000在八钢热轧厂的应用[A];有色金属工业科技创新——中国有色金属学会第七届学术年会论文集[C];2008年
6 卢燕霞;陈春阳;唐海川;刘瑞阔;;异步牵引电机直接转矩控制仿真研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 高原;丁振华;;基于模糊控制器的异步电动机直接转矩控制[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(3)[C];2008年
8 李明;马小平;陈斌;;矩阵变换器异步电机直接转矩控制系统研究[A];煤矿自动化与信息化——第19届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨中国矿业大学(北京)百年校庆学术会议论文集[C];2009年
9 王晓东;石海峰;;ADALINE速度观测器在直接转矩控制系统中的应用[A];第11届全国电气自动化电控系统学术年会论文集[C];2002年
10 肖红军;李先祥;黄道平;;永磁同步电动机的三电平直接转矩控制[A];全国冶金企业计控网络化研讨会论文集[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 陈国呈 周勤利;变频技术的研究发展方向[N];中国电力报;2002年
2 记者 陆慕寒;ABB公司将推出最新型传运产品[N];中国纺织报;2002年
3 行健;我国第一台地铁牵引变频机组研制成功[N];国际商报;2002年
4 李玉琢 本报记者 鲁汉 肖克;中国民族高压变频器产业专题[N];机电商报;2005年
5 世淮;变频器发展趋势浅析[N];中国电力报;2006年
6 记者 王轶;潞安集团屯留煤矿竣工投产[N];长治日报;2007年
7 记者 郭俊 通讯员 李玉敏 郭荣军;起点高 技术新 瞄准国际先进水平[N];中国煤炭报;2007年
8 方圆;ABB斩获中国重点钢铁建设项目1700万美元合同[N];机电商报;2006年
9 赵占岭特约记者 张武福 李沁东;新型现代化典范矿井在潞安诞生[N];经理日报;2007年
10 李杰;交流传动系统及高性能控制技术研究与应用 项目列入2005年度国家科技进步二等奖[N];科技日报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 金石;变速恒频无刷双馈风力发电机的直接转矩控制技术研究[D];沈阳工业大学;2011年
2 王乐英;无刷双馈电机直接反馈控制系统分析与设计方法的研究[D];天津大学;2012年
3 王伟然;直接转矩控制在无轴承无刷直流电机中的应用[D];江苏大学;2012年
4 赵宏革;基于船舶电力推进系统直接转矩控制技术研究[D];大连海事大学;2011年
5 徐艳平;永磁同步电动机减小转矩脉动的直接转矩控制方法研究[D];西安理工大学;2008年
6 张志锋;感应电机无速度传感器直接转矩控制关键技术研究[D];沈阳工业大学;2010年
7 徐中;基于FNNS的感应电机直接转矩控制研究[D];大连理工大学;2001年
8 孙丹;高性能永磁同步电机直接转矩控制[D];浙江大学;2004年
9 王德明;无速度传感器的异步电动机直接转矩控制的研究[D];河海大学;2005年
10 窦汝振;高性能永磁交流伺服系统及其新型控制策略的研究[D];天津大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 林健华;无刷双馈电机的直接转矩控制研究[D];广东工业大学;2008年
2 崔军辉;无刷双馈电机变频调速系统的研究[D];内蒙古科技大学;2009年
3 张洋;无刷双馈电机及其直接转矩控制系统的研究[D];太原理工大学;2007年
4 杨文杰;异步电机与无刷双馈电机的直接转矩控制研究[D];太原理工大学;2007年
5 杨淑霞;电动汽车异步电机直接转矩控制的研究[D];西南交通大学;2003年
6 魏学森;双馈电机直接转矩控制的研究[D];河北工业大学;2003年
7 钱亮;直接转矩控制在电梯门机控制系统中的运用研究[D];西北工业大学;2003年
8 胡超芳;基于DSP直接转矩控制系统的研究[D];河北工业大学;2003年
9 黄昕;直接转矩控制系统的研究[D];武汉大学;2004年
10 唐斌;异步电机直接转矩控制中磁链估算的研究[D];大连交通大学;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026