收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于复合线圈结构的无刷双馈电机起动性能研究

储成龙  
【摘要】:绕线型无刷双馈电机是一种新型交流电机,可以实现异步起动、异步运行、同步运行和双馈运行等多种运行方式。无刷双馈电机与感应电机一样,具有结构简单和坚固耐用的优点。同时,无刷双馈电机取消了电刷和滑环结构,使得电机更加安全可靠地运行。当无刷双馈电机作发电机用时,具有良好的变速恒频恒压发电特性,广泛应用于风力发电,水力发电和船用轴带发电等领域;当无刷双馈电机作电动机用时具有良好的调速性能,可以简便的通过调节控制绕组的频率完成对转速的控制。转子结构是决定无刷双馈电机性能好坏的重要因素。与特殊笼型和磁阻型转子结构相比,绕线型转子结构具有导体利用率高、谐波含量低和接线方式灵活的优点。但是,绕线型无刷双馈电机的起动性能限制了其工业应用范围。本文以绕线型无刷双馈电动机为研究对象,研究的目的在于利用绕线型转子接线方式灵活的优点,采用复合线圈结构设计转子绕组,从而改善绕线型无刷双馈电动机的起动性能。如此,可以拓展绕线型无刷双馈电动机的工业应用范围,使得该类电机能更好地完成调速任务,推动实用化的进程。本文的研究内容主要包括以下几个方面:首先,回顾了国内外众多学者对无刷双馈电机发展做出的研究工作。在其基础上,总结了无刷双馈电机的基本原理,介绍了无刷双馈电机在分别作发电机运行和电动机运行时的多种运行方式。介绍了交流绕组的设计的基本要求、定子绕组设计要求和转子绕组设计要求。其次,通过分析绕线型异步电动机的串电阻起动方式和绕组折算公式发现,可以通过改变转子绕组每相有效匝数来改变转子电阻折算值的大小。经过分析,通过适当的设计可以实现与串电阻起动类似的起动过程和效果:在起动时,减小转子绕组每相有效匝数,增大了转子电阻折算值的大小,相当于转子绕组外串电阻,改善了起动性能;在运行状态下,将转子绕组每相有效匝数恢复正常数值,电机正常运行完成调速任务。如此,保证了电机可以高效运行。之后,介绍了复合线圈的结构。通过分析发现,复合线圈结构可以满足在不同运行状态下对于转子绕组每相有效匝数的要求,但存在前提条件:不同运行状态下需要设计不同的极对数。此外,根据理论分析结果,介绍了样机两套定子绕组和转子绕组的设计方案。其中,两套定子绕组均采用变极法设计,定子绕组的作用类似与“开关”对样机的运行状态进行切换;转子绕组采用复合线圈结构设计。并通过槽导体电动势星形图确定设计方案是否满足要求。最后,设计出一台4/8极试验样机。介绍了样机的设计数据和参数以及样机的定转子结构。其次,为了验证复合线圈理论的正确性以及对起动性能的影响,共建立了三个仿真模型进行比较。将常规线圈模型的仿真结构与样机模型的仿真结果进行比较,如此可以直观地验证复合线圈理论的正确性以及是否对起动性能有改善作用;此外,将样机模型的双六极起动方式的起动性能与样机采用异步起动方式时的起动性能进行对比。最后,进行了样机试验,以验证样机起动性能的仿真结果与样机试验结果是否一致。通过仿真结果和试验结果的对比和分析,可以说明采用本文方法设计的样机具有优良的起动性能,可以取代无刷双馈电动机的常规异步起动方式。同时也为该类电机的应用与进一步研究奠定了坚实基础。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前17条
1 刘凤瑞;;无刷双馈电机及其关键技术发展研究[J];通信电源技术;2018年04期
2 林思源;;无刷双馈电机控制系统的优势与应用[J];技术与市场;2016年10期
3 侯宗宝;;无刷双馈电机的建模与仿真[J];智富时代;2018年09期
4 贾华;任胜义;崔军辉;;无刷双馈电机原理及控制策略的发展研究[J];电气传动自动化;2011年01期
5 陶骏;;无刷双馈电机在石化行业的应用[J];电气技术;2011年11期
6 胡必武;余成;;无刷双馈电机的定子绕组比较研究[J];微特电机;2007年09期
7 彭晓,杨向宇,石安乐,陈意军,李永坚,顾飞跃;无刷双馈电机的原理与结构特征[J];湖南工程学院学报(自然科学版);2002年03期
8 章玮;无刷双馈电机的控制策略[J];微特电机;2000年03期
9 章玮;无刷双馈电机的控制策略[J];中小型电机;2000年06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
11 侯春;;综述无刷双馈电机的结构和运行原理[J];考试周刊;2011年67期
12 于克训;汤鹏;;无刷双馈电机等效电路模型与特性分析[J];中国电机工程学报;2018年14期
13 贾华;任胜义;崔军辉;;无刷双馈电机控制策略探讨[J];电机技术;2011年03期
14 车建平;;浅析变速恒频无刷双馈电机风力发电控制策略[J];科技资讯;2009年34期
15 张岳;王凤翔;;无刷双馈电机运行特性的研究[J];微特电机;2008年06期
16 胡必武;余成;;一种无刷双馈电机的直接转矩控制方法[J];防爆电机;2007年06期
17 彭晓,石安乐,李永坚;无刷双馈电机定子绕组的设计[J];电机与控制学报;2003年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 曾贤杰;宁国云;;无刷双馈电机优势分析[A];湖北省电工技术学会、武汉电工技术学会2013年度学术年会、第五届“智能电网”暨“电机能效提升”发展论坛论文集[C];2013年
2 彭军林;王昌盛;解鑫;王雪帆;;无刷双馈电机原理研究及应用概况[A];湖北省电工技术学会2004年学术年会论文集[C];2004年
3 王昌盛;解鑫;彭军林;王雪帆;;无刷双馈电机结构及控制研究[A];湖北省电工技术学会2004年学术年会论文集[C];2004年
4 王雪帆;;绕线转子无刷双馈电机空载电流分析[A];湖北省电工技术学会、武汉电工技术学会2013年度学术年会、第五届“智能电网”暨“电机能效提升”发展论坛论文集[C];2013年
5 方茹昌;王正;;无刷双馈电机同步运行动态特性分析[A];第十六届沈阳科学学术年会论文集(理工农医)[C];2019年
6 白云;王志和;;无刷双馈电机的运行方式分析[A];冶金轧制过程自动化技术交流会论文集[C];2005年
7 姚钊;王华君;;级联式无刷双馈风电机组技术研究[A];天津市电机工程学会2009年学术年会论文集[C];2009年
8 王华君;;无刷双馈电机及控制技术应用于小水电的可行性分析[A];2004中国水电控制设备论文集[C];2004年
9 万春阳;王正;;无刷双馈电动机变频调速系统矢量控制研究[A];第十四届沈阳科学学术年会论文集(理工农医)[C];2017年
10 沈震;魏毅立;;无刷双馈电机建模与仿真的研究[A];中国计量协会冶金分会2008年会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 侯晓鑫;无刷双馈电机静态负载能力和直接转矩控制系统的研究[D];天津大学;2017年
2 汤鹏;电容快速充电电源系统用无刷双馈电机研究[D];华中科技大学;2019年
3 孔铭;无刷双馈电动机变频调速系统控制方法研究[D];华中科技大学;2018年
4 魏新迟;双定子无刷双馈风力发电系统的控制技术研究[D];东南大学;2018年
5 高信迈;基于齿驻波无刷双馈电机的矢量控制策略研究[D];华中科技大学;2018年
6 欧乐知;齿驻波无刷双馈电机的磁场特性研究与应用[D];华中科技大学;2018年
7 黄守道;无刷双馈电机的控制方法研究[D];湖南大学;2005年
8 张凤阁;磁场调制式无刷双馈电机研究[D];沈阳工业大学;1999年
9 王正;转差频率旋转坐标系的无刷双馈电机数学模型与矢量控制研究[D];沈阳工业大学;2006年
10 王爱龙;无刷双馈电机的数学模型和有限元仿真[D];太原理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘念;无刷双馈高效柴油发电系统运行控制[D];华中科技大学;2019年
2 杭成露;无刷双馈风力发电系统并网稳定运行控制策略研究[D];华中科技大学;2019年
3 胡杨;基于多谐波联合起动方式设计的无刷双馈电机[D];合肥工业大学;2019年
4 李航程;绕线式无刷双馈电机参数分析及特性研究[D];合肥工业大学;2019年
5 储成龙;基于复合线圈结构的无刷双馈电机起动性能研究[D];合肥工业大学;2019年
6 赵威;基于变极绕组的无刷双馈电机的起动特性研究[D];合肥工业大学;2019年
7 逯亚龙;PTO/PTI模式下船舶轴带无刷双馈电机的建模与控制[D];武汉理工大学;2018年
8 佟恬初;50kW双定子无刷双馈风力发电机电磁设计与分析[D];沈阳工业大学;2018年
9 王宝栋;基于旋转变压器的无刷双馈电机降阶模型研究[D];山东大学;2018年
10 万春阳;基于无刷双馈电机功率绕组速度电动势矢量控制研究[D];沈阳工业大学;2018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
  • 010-62982499
  • 010-62783978