收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

无刷双馈电机的控制方法研究

黄守道  
【摘要】:无刷双馈电机是一种新型电机,可以实现异步、同步、双馈等多种运行方式。它既可作为电动机运行用于交流调速传动系统,也可作发电机运行用于变速恒频恒压发电系统,具有变频器(励磁装置)容量小,独立调节有功功率和无功功率,控制功率因数,实现四象限无级调速,无刷化运行等特点,在风机和泵类机械的节能调速系统及变速恒频的水力和风力发电系统中具有广阔的应用前景。本文对无刷双馈电机的运行原理及运行特性进行了系统地分析,深入研究了其控制原理和控制方法,主要工作内容包括: 从无刷双馈电机的气隙磁场出发,系统地分析了无刷双馈电机运行原理、定转子基本结构,推导了稳态等效电路和稳态方程讨论了稳态性能特性。 针对无刷双馈电机能量双向流动的要求,研究了PWM整流器的控制方法,并设计出实验用的双PWM变频器装置。详细地分析了三相电压型PWM整流器的基本原理及其数学模型,在矢量解耦控制策略基础上引入了负载电流的前馈控制。通过仿真和实验证明所设计的PWM整流器具有谐波含量低、动态响应能力好,可以实现单位功率因数可控制和无刷双馈电机系统能量的双向流动。 介绍了无刷双馈电机的网路模型、转子速模型,推导和建立了双同步模型等数学模型进行推导。本文在转子速模型的基础上,重点推导和建立了无刷双馈电机的双同步速数学模型。该模型将无刷双馈电机分解为控制绕组与功率绕组两个坐标子系统,在各自系统中定、转子各变量转变为直流量,可以直接通过控制绕组电压对电机转速、转矩、功率等实现控制,给无刷双馈电机的控制策略和控制方法的实现提供理论基础。 对无刷双馈电机的异步运行、同步运行、双馈运行和故障状态运行等运行模式的运行性能进行了数字仿真研究,仿真结果表明:在满足励磁的情况下,电机的转速只与控制侧的频率有关;流过控制绕组的电能只占系统能量的一小部分,有效的降低了变频器的容量;同步运行和双馈运行模式是无刷双馈电机的较理想的运行模式,在双馈运行模式下,电机表现出类似同步电机的特性;在变频器发生严重故障的情况下,电机仍可作为一般的感应电机使用,实现了电机的通用化和无刷化。 对无刷双馈电机的转子磁场定向控制系统进行了研究。本文把功率绕组和控制绕组分别建立在各自的同步坐标上,分别进行磁场定向,简化了数学模型。在此基础上提出一种基于双同步坐标模型的转子磁场定向控制策略,实现了电机的动态转矩控制。仿真和实验结果表明,该控制原理和方法比较适合无刷双馈电机


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 刘天羽,于书芳,王维庆;无刷双馈电机在风力发电中的应用及其控制策略的研究[J];新疆大学学报(自然科学版);2002年03期
2 杨清;无刷双馈电机的开环下动态仿真研究[J];机械管理开发;2005年04期
3 孙国伟;程小华;;笼型转子无刷双馈电机等效电路及电磁转矩[J];微电机;2007年11期
4 邓先明;袁启东;卢佳;;无刷双馈电机的设计与有限元分析[J];防爆电机;2008年01期
5 陈玉庆;;笼型无刷双馈电机转子磁场分析[J];电机技术;2008年06期
6 王凯,许镇琳,马小亮;级联式无刷双馈电机在dq0坐标系上的数学模型[J];电气传动;1999年06期
7 胡必武;无刷双馈电机极数的选择[J];机械制造与自动化;2003年04期
8 姚兴佳;翟斌;徐学禹;赵杨;;无刷双馈电机的稳态特性与仿真研究[J];沈阳工程学院学报(自然科学版);2006年04期
9 林炯康;吴捷;王世闻;;无刷双馈电机的电路分析及动态建模[J];中国水运(学术版);2006年07期
10 胡堃;伍小杰;邓先明;;无刷双馈电机的工作特性测试[J];煤矿机械;2007年06期
11 张爱玲;张洋;;基于转矩预测控制的无刷双馈电机直接转矩控制系统[J];电机与控制学报;2007年04期
12 张岳;韩召;;滑模控制在全桥式逆变器中的应用[J];电子技术应用;2007年12期
13 赵辉;彭涛;岳有军;王红君;;模糊自适应PID控制在无刷双馈电机矢量控制中的应用[J];天津理工大学学报;2008年03期
14 黄晓航;王雪帆;;无刷双馈电机标量控制小信号分析[J];湖北工业大学学报;2010年02期
15 张岳;池清泽;;笼型转子无刷双馈电机的有限元分析[J];辽宁科技学院学报;2011年01期
16 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
17 申辉阳,杨向宇,陈志伟;无刷双馈电机基于同步角的矢量解耦控制[J];中小型电机;2005年03期
18 杨向宇;申辉阳;;无刷双馈电机的一种矢量解耦控制[J];电机与控制学报;2005年05期
19 周欣欣;张爱玲;;无刷双馈电机直接转矩控制转矩脉动最小化[J];电机与控制学报;2006年06期
20 杨俊华;谢春红;石章海;吴捷;;基于矩阵式变换器的无刷双馈电机控制[J];微特电机;2007年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨向宇;龚晟;纪梁洲;;凸极转子无刷双馈电机的转子优化及特性研究[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年
2 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
3 沈震;魏毅立;;无刷双馈电机建模与仿真的研究[A];2008全国第十三届自动化应用技术学术交流会论文集[C];2008年
4 贾华;崔军辉;李海军;李俊彪;;无刷双馈电机的建模和开环仿真[A];全国冶金自动化信息网2009年会论文集[C];2009年
5 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
6 陈文俊;王之浩;周行星;;风力发电中无刷双馈电机的控制技术[A];08全国电工测试技术学术交流会论文集[C];2008年
7 曹文;刘鹏;季明昌;李德金;邓先明;;无刷双馈电机的电磁特性分析[A];第十五届全国煤矿自动化学术年会和中国煤炭学会煤矿自动化专业委员会学术会议论文集[C];2005年
8 邓先明;王海军;李兆军;;无刷双馈电机的定子绕组设计[A];第十八届全国煤矿自动化学术年会中国煤炭学会自动化专业委员会学术会议论文集[C];2008年
9 徐甫荣;崔力;;发电厂辅机电动机变频调速节能方案探讨[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
10 杨元侃;惠晶;;变速恒频双馈风力发电机的无刷化研究[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黄守道;无刷双馈电机的控制方法研究[D];湖南大学;2005年
2 阚超豪;绕线转子无刷双馈电机转子绕组设计和运行特性研究[D];华中科技大学;2010年
3 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
4 龚晟;基于特殊磁阻型转子的无刷双馈电机的优化设计与研究[D];华南理工大学;2012年
5 程源;绕线转子无刷双馈电机特性研究[D];华中科技大学;2012年
6 吴涛;变速恒频无刷双馈发电系统独立运行控制研究[D];华中科技大学;2009年
7 邵宗凯;无刷双馈电机建模及智能控制策略研究[D];华中科技大学;2010年
8 张经纬;绕线转子无刷双馈电机及其在独立电源系统中的应用研究[D];华中科技大学;2010年
9 熊飞;绕线转子无刷双馈电机建模分析和电磁设计研究[D];华中科技大学;2010年
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张喜海;无刷双馈电机直接转矩控制系统研究[D];西南交通大学;2010年
2 彭冠炎;无刷双馈电机及其直接转矩控制的研究[D];华南理工大学;2010年
3 孟祥权;盘式无刷双馈电机的动态分析与设计[D];沈阳工业大学;2011年
4 任胜义;无刷双馈电机发电状态的研究[D];内蒙古科技大学;2011年
5 张成;无刷双馈电机的建模与仿真研究[D];湖南工业大学;2009年
6 任胜义;无刷双馈电机发电状态的研究[D];内蒙古科技大学;2011年
7 焦卫星;基于模糊理论的无刷双馈电机直接转矩控制系统研究[D];华南理工大学;2012年
8 纪梁洲;无刷双馈电机的设计及其电感参数计算[D];华南理工大学;2012年
9 罗林;基于无刷双馈电机的控制及其仿真研究[D];内蒙古工业大学;2010年
10 谷三国;无刷双馈电机的直接转矩控制系统的研究[D];辽宁工程技术大学;2012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