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双三相无刷双馈发电机:建模及其控制方法研究 被引量：1
1
作者 万山明 吴芳 张野驰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期601-611,共11页
提出了一种双三相无刷双馈发电机。该电机定子上除了常规的三相功率绕组外,还有两套空间上互差30°电角度且中性点独立的控制绕组。建立了该电机的数学模型。令这两套绕组的电流时序上相差30°,则气隙磁势中的5次和7次谐波分量... 提出了一种双三相无刷双馈发电机。该电机定子上除了常规的三相功率绕组外,还有两套空间上互差30°电角度且中性点独立的控制绕组。建立了该电机的数学模型。令这两套绕组的电流时序上相差30°,则气隙磁势中的5次和7次谐波分量将会被消除,同时基波磁势达到最大。研究了一种电流控制算法,可以实现这两套控制绕组电流相位差30°的控制目标。提出了这两套控制绕组载波移相90°的PWM控制方法,可以有效降低功率绕组输出电压波形中的高次谐波。提出了一种无位置编码器控制算法,在并网条件下可实现功率绕组有功电流和无功电流的控制。研制了一套30k VA绕线转子双三相无刷双馈发电机控制系统及实验装置。通过大量的仿真和实验研究,验证了所提出控制方法的正确性。 展开更多
关键词 双三相无刷双馈发电机 电流控制 载波移相 并网发电 无编码器控制
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双馈异步发电机定子匝间短路对并联支路环流特性的影响 被引量：1
2
作者 何玉灵 刘翔奥 +5 位作者 代德瑞 徐明星 张文 赵路佳 万书亭 李俊卿 《华北电力大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期74-81,共8页
分析了双馈异步发电机定子匝间短路故障前后的定子绕组并联支路环流特性。首先对正常情况和匝间短路情况下气隙磁通密度表达式进行了推导,得到了并联支路环流的解析表达式;然后建立了故障前后的二维有限元计算模型并对并联支路环流进行... 分析了双馈异步发电机定子匝间短路故障前后的定子绕组并联支路环流特性。首先对正常情况和匝间短路情况下气隙磁通密度表达式进行了推导,得到了并联支路环流的解析表达式;然后建立了故障前后的二维有限元计算模型并对并联支路环流进行求解计算;最后在故障模拟发电机组上完成了实验验证,所得实验结果与理论推导及有限元仿真结果基本吻合。结果表明:正常情况下发电机定子绕组无并联支路环流,而单条支路短路故障发生后并联支路内出现环流,其频率成分为f、f_(u)、(1+(n±x)(1-s))f,并且随着故障程度的加剧各并联支路环流频率成分幅值将会增加;两条并联支路发生相同程度短路故障后无并联支路环流。 展开更多
关键词 双馈异步发电机 定子匝间短路 有限元分析 并联支路环流 故障特征。
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风速分布差异对双馈发电机绕组不对称故障特性影响分析
3
作者 绳晓玲 程紫瑶 +3 位作者 韩旭超 王天翔 万书亭 张雄 《太阳能学报》 北大核心 2025年第10期618-627,共10页
为了更准确地掌握双馈风力发电机绕组不对称故障的特征,从叶轮扫掠面内的实际风况出发,研究风剪切和塔影效应引起的风速时空分布差异对绕组不对称故障特征的影响。首先分析考虑风速时空分布差异后的等效风速模型,并基于该模型对机组特... 为了更准确地掌握双馈风力发电机绕组不对称故障的特征,从叶轮扫掠面内的实际风况出发,研究风剪切和塔影效应引起的风速时空分布差异对绕组不对称故障特征的影响。首先分析考虑风速时空分布差异后的等效风速模型,并基于该模型对机组特性进行研究,得到考虑风速时空分布差异的定子电流特性,然后分析风速分布差异参数(风剪切指数、塔筒半径和中心距)对定子电流特性的影响。接下来利用Matlab/Simulink平台进行仿真验证,并通过双馈风力发电机组故障模拟平台进行实验验证。研究结果表明,与现有的基于轮毂处平均风速的故障特征相比,考虑风速时空分布差异后,定子电流基频和3倍频的两侧均出现了3kP(k为整数,P为叶轮转频)为主的调制频率;不同风速分布参数会对上述的特征频率产生不同的影响。研究结果完善了双馈风电机组故障诊断理论体系,对实际故障诊断有一定的理论指导意义。 展开更多
关键词 风力发电机 故障诊断 风速 绕组不对称 双馈风力发电机
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基于共模阻抗的双馈异步发电机转子绕组绝缘在线监测
4
作者 郑大勇 乐振春 +5 位作者 常玉红 谢欢 桂林 陆格野 党智敏 张品佳 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第7期2791-2799,I0029,I0030,共11页
与传统同步励磁发电机相比,双馈异步电机转子绕组受力复杂,绝缘磨损更为严重,因此其绝缘问题更需关注。目前,转子绝缘问题只能通过转子绕组短路故障诊断方法进行事后保护性切除,无法实现绝缘老化预警。基于此,提出一种利用转子侧变流器... 与传统同步励磁发电机相比,双馈异步电机转子绕组受力复杂,绝缘磨损更为严重,因此其绝缘问题更需关注。目前,转子绝缘问题只能通过转子绕组短路故障诊断方法进行事后保护性切除,无法实现绝缘老化预警。基于此,提出一种利用转子侧变流器产生的开关电压谐波和对应的漏电流谐波响应,对转子绕组绝缘共模等效阻抗进行在线测量的方法。理论分析和实验结果表明:所提方法可以在线监测转子绕组绝缘等效参数的变化,实现转子绕组绝缘老化非侵入式在线监测。 展开更多
关键词 双馈异步发电机 绝缘老化 转子绕组 在线监测 共模阻抗
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基于电感辨识的双馈风力发电机三矢量模型预测控制
5
作者 刘述喜 王子豪 +2 位作者 邓瑞祥 黄思源 程楠格 《电气工程学报》 北大核心 2025年第2期207-216,共10页
双馈风力发电机采用最优占空比模型预测控制策略时,存在电压矢量方向固定、电流波动大、控制性能依赖电机参数准确性等问题。对此,提出一种具有电感参数辨识功能的三矢量模型预测控制策略。首先,在每个扇区用三个基本电压矢量等效合成... 双馈风力发电机采用最优占空比模型预测控制策略时,存在电压矢量方向固定、电流波动大、控制性能依赖电机参数准确性等问题。对此,提出一种具有电感参数辨识功能的三矢量模型预测控制策略。首先,在每个扇区用三个基本电压矢量等效合成一个期望电压矢量,并采用交直轴电流无差拍方法计算矢量作用时间;随后,将合成的备选电压矢量代入预测模型,采用价值函数滚动寻优,输出最优电压矢量;此外,为提升系统参数鲁棒性,采用带遗忘因子的递推最小二乘法在线辨识电感参数,并将结果用于控制的计算中;最后通过试验验证,结果表明所提策略相较于占空比模型预测控制,能够显著提高系统的动稳态性能,同时增强系统参数鲁棒性。 展开更多
关键词 双馈风力发电机 模型预测控制 三矢量 电感辨识 递推最小二乘法
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采用改进滑模控制器的双三相永磁发电机快速稳压控制
6
作者 郭邵斌 赵文祥 +3 位作者 吉敬华 陈铭 张铜 叶鹏 《电气工程学报》 北大核心 2025年第4期86-95,共10页
双三相永磁发电机系统负载发生突变时,传统的母线电压PI控制存在电压波动大和动态性能差的问题。为此,提出一种采用改进滑模控制器的快速稳压控制策略。在系统电压外环上,为了提高系统母线电压在突变负载下的抗负载扰动性,设计了基于指... 双三相永磁发电机系统负载发生突变时,传统的母线电压PI控制存在电压波动大和动态性能差的问题。为此,提出一种采用改进滑模控制器的快速稳压控制策略。在系统电压外环上,为了提高系统母线电压在突变负载下的抗负载扰动性,设计了基于指数趋近律的电压滑模控制策略。此外,为了减小系统抖振,在趋近律中增加随系统状态变化的可变趋近项,并用连续函数代替符号函数。同时,考虑到由系统简化建模引起的母线电压控制误差,采用电容储能PI控制器提高母线电压的控制精度。最后,通过试验证明了所提控制策略的有效性。与传统滑模控制相比,所提方法的母线电压抖振更小。和传统的母线电压PI控制相比,所提方法具备更强的抗负载扰动性和更快的动态响应,有助于实现系统母线电压的高性能稳压输出。 展开更多
关键词 双三相永磁发电机 负载突变 改进滑模控制 快速稳压 抗负载扰动性
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双三相永磁同步风力发电机共模等效电路
7
作者 李洁 庭黑斯 +1 位作者 郑晓春 梁硕 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第5期76-84,共9页
准确建立双三相永磁同步风力发电机(DT-PMSWG)内部寄生电容的共模等效电路是评估轴电压和轴电流的关键。针对DT-PMSWG 2套三相绕组中性点隔离的拓扑结构,提出DT-PMSWG的共模等效电路。首先,以一台10 MW DT-PMSWG为研究对象,分析发电机... 准确建立双三相永磁同步风力发电机(DT-PMSWG)内部寄生电容的共模等效电路是评估轴电压和轴电流的关键。针对DT-PMSWG 2套三相绕组中性点隔离的拓扑结构,提出DT-PMSWG的共模等效电路。首先,以一台10 MW DT-PMSWG为研究对象,分析发电机内部寄生电容分布,给出寄生电容的几何解析计算式,采用有限元法计算和验证寄生电容数值。其次,考虑DT-PMSWG绕组中性点隔离对发电机寄生电容网络的影响,提出DT-PMSWG的共模等效电路,利用提出的共模等效电路推导发电机定子端共模电压(CMV)分压至轴承两端的电压比例“轴承分压比(BVR)”和轴电压的解析表达式。最后,建立DT-PMSWG系统的共模等效电路仿真实验模型,对比验证所提共模等效电路的有效性和准确性,研究结论可以为DT-PMSWG轴电压和轴电流的研究提供理论依据。 展开更多
关键词 双三相永磁同步风力发电机 寄生电容 共模等效电路 共模电压 轴电压
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基于定子电流法的绕线转子无刷双馈发电机偏心故障研究 被引量：2
8
作者 阚超豪 张恒 +2 位作者 方裕超 蒋涛 程源 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期3260-3268,I0027,共10页
绕线转子无刷双馈电机在船舶轴带发电以及风力发电等领域中具有良好的应用前景。转子偏心是一种常见的机械故障,威胁着现代化工业体系的稳定运转,因此实现其状态检测和故障诊断非常关键。由于无刷双馈电机具有特殊的定、转子绕组结构以... 绕线转子无刷双馈电机在船舶轴带发电以及风力发电等领域中具有良好的应用前景。转子偏心是一种常见的机械故障,威胁着现代化工业体系的稳定运转,因此实现其状态检测和故障诊断非常关键。由于无刷双馈电机具有特殊的定、转子绕组结构以及复杂的气隙磁场,因此传统的故障检测方法无法直接用于该类电机。该文通过定子电流法提取了功率绕组电流的特征频率分量作为故障指标,实现对静偏心、动偏心以及混合偏心的无创诊断。建立故障电机的时步有限元模型,并通过详细的故障机理分析,得出不同类型的偏心故障可能导致的特征频率信号。最后,以一台2/4对极无刷双馈电机为例,并通过有限元仿真、样机试验验证解析法的结论,为绕线转子无刷双馈电机偏心故障的精准检测提供了理论依据。 展开更多
关键词 无刷双馈发电机 转子偏心 时步有限元法 频谱分析 故障诊断
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不平衡电网下无刷双馈风电系统的虚拟同步发电机控制 被引量：7
9
作者 金石 梁帅 施隆 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期2426-2435,I0049,共11页
无刷双馈发电机(brushless doubly-fed reluctance generator,BDFG)在风力发电领域有着广阔的应用前景。基于虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)的无刷双馈风电系统具有一定的电网频率支撑能力,但在电网电压不平衡工况... 无刷双馈发电机(brushless doubly-fed reluctance generator,BDFG)在风力发电领域有着广阔的应用前景。基于虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)的无刷双馈风电系统具有一定的电网频率支撑能力,但在电网电压不平衡工况下运行性能较差。提出了一种不平衡电网工况下无刷双馈风电系统的虚拟同步发电机策略,来降低不平衡的电网电压对BDFG系统的影响;其核心思想为使用原有BDFG-VSG来控制正序分量,在功率绕组正向同步旋转坐标系下使用基于降阶广义积分器(reduced order generalized integrator,ROGI)的直接谐振控制调节负序分量。详细分析了电网电压不平衡对BDFG各电量的影响,据此提出了5种可供选择的优化目标,最后通过仿真验证了该策略的有效性。所提出的策略可抑制不平衡电网工况下BDFG的各电量中的负序分量或二倍频分量,无需计算负序电流的参考值,对电网具有友好性。 展开更多
关键词 无刷双馈发电机 不平衡电网 虚拟同步发电机 降阶广义积分器 直接谐振控制
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基于多目标参数代理模型的10 MW铝绕组双馈风力发电机优化设计
10
作者 王雨星 戴睿 +3 位作者 姬相磊 侯卓琴 朱博文 王忠岩 《太阳能学报》 北大核心 2025年第7期386-394,共9页
该文提出一种基于多目标参数代理模型(MOPSM)的大功率铝绕组双馈风力发电机(AW-DFIG)电磁优化设计方法。首先,明确AW-DFIG的设计参数并通过最优拉丁超立方采样方法(OLHS)进行数据样本点采集;其次,通过比较不同代理模型的拟合精度,不断... 该文提出一种基于多目标参数代理模型(MOPSM)的大功率铝绕组双馈风力发电机(AW-DFIG)电磁优化设计方法。首先,明确AW-DFIG的设计参数并通过最优拉丁超立方采样方法(OLHS)进行数据样本点采集;其次,通过比较不同代理模型的拟合精度,不断调整和优化模型参数,确定各目标参数的最佳代理模型;然后,利用非支配遗传算法(NSGA-Ⅱ对AW-DFIG)进行电磁方案优化,并采用有限元(FEM)对优化后的方案进行有效验证;最后,研制一台10 MW,1720 r/min的实验样机,并进行相关的实验,验证该文所提基于多目标参数代理模型优化设计方法的可行性。 展开更多
关键词 风力发电机 双馈感应发电机 电磁设计 数值模拟 代理模型 优化设计
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基于改进生成对抗网络的双馈式风力发电机轴承故障诊断应用研究
11
作者 胡伟钧 李道全 胡继军 《机械强度》 北大核心 2025年第10期26-35,共10页
针对双馈风力发电机组滚动轴承长期处于正常情况下缺少故障样本导致的数据不平衡、故障诊断精度低下的问题,提出一种基于扩充高质量故障样本并使用双特征提取的改进生成对抗网络故障诊断方法。首先,将有限个滚动轴承故障样本通过最大均... 针对双馈风力发电机组滚动轴承长期处于正常情况下缺少故障样本导致的数据不平衡、故障诊断精度低下的问题,提出一种基于扩充高质量故障样本并使用双特征提取的改进生成对抗网络故障诊断方法。首先,将有限个滚动轴承故障样本通过最大均值差异与含惩罚项约束下的沃瑟斯坦(Wasserstein)式生成对抗网络完成故障样本扩充;其次,基于双特征提取模型的方法分别对经时频转换后的时序特征与局部特征进行提取;最后,通过分类器完成滚动轴承平衡数据的故障诊断。标准数据集以及试验结果表明,所提方法故障诊断性能在缺少故障样本的同时也有所提高。 展开更多
关键词 生成对抗网络 双向门控循环单元 双馈风力发电机 故障诊断
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不对称弱电网下双馈风力发电机稳定运行域评估及扩展方法
12
作者 费壬翔 徐海亮 +1 位作者 葛平娟 陈翔宇 《上海交通大学学报》 北大核心 2025年第10期1510-1522,I0014,共14页
当弱电网发生不对称故障时,双馈风力发电机(DFIG)与电网阻抗之间会形成正序和负序间的耦合通路,导致交互作用复杂化.根据并网导则的要求,风力机组需向电网提供正、负序动态无功支撑,但若正、负序电流控制参数设置不合理,系统将面临失稳... 当弱电网发生不对称故障时,双馈风力发电机(DFIG)与电网阻抗之间会形成正序和负序间的耦合通路,导致交互作用复杂化.根据并网导则的要求,风力机组需向电网提供正、负序动态无功支撑,但若正、负序电流控制参数设置不合理,系统将面临失稳振荡风险.首先采用谐波线性化方法建立DFIG并网系统的序阻抗模型,分析了正序有功、正序无功、负序无功电流对系统稳定性的影响规律,并对序间耦合致稳机理进行了研究.其次,综合考虑稳定性约束、并网导则约束以及变换器容量限制,对DFIG的运行域进行量化表征.针对DFIG稳定运行域不足的问题,提出一种振荡自适应抑制的锁相环控制方法,实现了对锁相环输入振荡分量的自适应抑制,从而扩展了DFIG的稳定运行域.最后,仿真算例验证了理论分析的正确性以及所提控制方法的有效性. 展开更多
关键词 弱电网 双馈风力发电机 稳定性分析 序间耦合
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双三相永磁同步发电机扩展虚拟矢量模型预测电流控制
13
作者 许德志 王凤洋 +1 位作者 和阳 王少卿 《电气工程学报》 北大核心 2025年第3期28-39,共12页
模型预测控制因其原理简单、响应速度快以及处理非线性约束方便等优势,广泛应用于多相电机控制系统。但由于电机气隙磁场畸变及整流器开关器件死区时间等非线性因素引起的谐波电流,特别是映射到谐波子空间的谐波电流会增加系统损耗,影... 模型预测控制因其原理简单、响应速度快以及处理非线性约束方便等优势,广泛应用于多相电机控制系统。但由于电机气隙磁场畸变及整流器开关器件死区时间等非线性因素引起的谐波电流,特别是映射到谐波子空间的谐波电流会增加系统损耗,影响发电系统性能。为抑制双三相永磁同步发电机定子绕组中的谐波电流,在现有的十二虚拟矢量的基础上进一步扩展,虽然增加了控制集中候选电压矢量的数量,但运算量并未增大。所提扩展虚拟矢量模型预测电流控制不仅可以有效减少定子电流谐波,而且可以提高发电系统运行性能。最后,通过试验验证了所提控制策略的可行性和优越性。 展开更多
关键词 双三相永磁同步发电机 谐波抑制 模型预测电流控制 扩展矢量
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双定子无刷双馈风力发电机无速度传感器反步法直接功率控制 被引量：1
14
作者 朱连成 肖阳 +2 位作者 苏晓英 金石 陈晓红 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期206-213,共8页
针对双定子无刷双馈发电机,将内外功率绕组及内外控制绕组分别同相串联以保证电磁一致性。基于Lyapunov和Popov稳定性理论,采用反步法和模型参考自适应系统设计一种无速度传感器的反步法直接功率控制策略,利用空间矢量脉宽调制(SVPMW)... 针对双定子无刷双馈发电机,将内外功率绕组及内外控制绕组分别同相串联以保证电磁一致性。基于Lyapunov和Popov稳定性理论,采用反步法和模型参考自适应系统设计一种无速度传感器的反步法直接功率控制策略,利用空间矢量脉宽调制(SVPMW)以固定开关频率驱动控制绕组机侧变流器IGBT,以减小功率绕组功率波动及电流总谐波畸变率。通过12/8极50 kW样机控制系统的特性仿真研究,结果表明:所提控制策略在亚同步~超同步的速度变化范围内,可实现变速恒频发电、最大功率跟踪、无功功率及单位功率因数控制,电流总谐波畸变率约为2%。 展开更多
关键词 风电机组 双定子无刷双馈发电机 直接功率控制 反步法 最大功率跟踪 模型参考自适应系统
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不平衡电压下双笼转子无刷双馈发电机的多目标控制 被引量：4
15
作者 曹政 程明 闫晓鸣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期293-303,I0024,共12页
该文以双笼转子无刷双馈感应发电机为主要研究对象。为了解决不平衡电网电压带来的功率绕组(power winding,PW)定子绕组功率脉动和电流不平衡的问题,设计了简化矢量控制策略,对PW侧谐波功率和负序电流进行抑制。此外,通过建立控制绕组(c... 该文以双笼转子无刷双馈感应发电机为主要研究对象。为了解决不平衡电网电压带来的功率绕组(power winding,PW)定子绕组功率脉动和电流不平衡的问题,设计了简化矢量控制策略,对PW侧谐波功率和负序电流进行抑制。此外,通过建立控制绕组(control winding,CW)电流统一表达式,对各个控制目标之间的关系进行了数学推导和理论分析。在此基础上,建立了PW电流不平衡度约束条件下,针对PW有功功率脉动幅值和无功功率脉动幅值的多目标控制数学模型。并采用粒子群算法进行求解,对CW统一电流表达式中的系数进行优化,计算CW参考电流值从而实现多目标控制。最后在双笼转子无刷双馈感应发电机实验平台上,对所提出的控制策略的有效性和理论推导的正确性进行了验证。 展开更多
关键词 双笼转子无刷双馈感应发电机 不平衡电网电压 简化矢量控制策略 多目标模型 粒子群算法
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开绕组无刷双馈风力发电机直接功率控制容错策略 被引量：2
16
作者 朱连成 肖阳 +1 位作者 金石 陈晓红 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期73-78,87,共7页
针对无刷双馈发电机提出了一种控制绕组采用开绕组拓扑(OW-BDFG)的馈电方案,将三相控制绕组两端打开分别连接变流器构成双两电平变流器(D-TLCs)馈电拓扑,对机侧变流器功率器件IGBT因故障切除后的容错控制策略进行深入分析,提出了功率偏... 针对无刷双馈发电机提出了一种控制绕组采用开绕组拓扑(OW-BDFG)的馈电方案,将三相控制绕组两端打开分别连接变流器构成双两电平变流器(D-TLCs)馈电拓扑,对机侧变流器功率器件IGBT因故障切除后的容错控制策略进行深入分析,提出了功率偏差比较直接功率控制(PEC-DPC)的D-TLCs电压空间矢量优化方案。对比分析了8/4极25kW样机的仿真及实验结果,表明:当机侧变流器1个或2个IGBT被切除后,所提OW-BDFG的PEC-DPC仍可实现变速恒频、最大功率点跟踪及单位功率因数控制,进一步提高了该发电机系统的可靠性和鲁棒性。 展开更多
关键词 无刷双馈发电机 开绕组 双两电平变流器 直接功率控制 容错控制 最大功率点跟踪
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新型双定子无刷双馈风力发电机直接功率控制 被引量：1
17
作者 朱连成 肖阳 +2 位作者 苏晓英 金石 陈晓红 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期9-17,共9页
新型双定子无刷双馈发电机包括内外功率绕组和内外控制绕组,二者分别通过中间带隔磁环的背靠背笼障转子进行磁场耦合。针对该新型双定子无刷双馈风力发电机提出一种直接功率控制方法,内外功率绕组及内外控制绕组分别串联以保持各自同相... 新型双定子无刷双馈发电机包括内外功率绕组和内外控制绕组,二者分别通过中间带隔磁环的背靠背笼障转子进行磁场耦合。针对该新型双定子无刷双馈风力发电机提出一种直接功率控制方法,内外功率绕组及内外控制绕组分别串联以保持各自同相绕组的电磁一致性,将功率绕组有功和无功功率滞环比较器输出值及控制绕组磁链扇区号综合,采用查找表得到控制绕组机侧变流器所需输出的电压空间矢量。通过定量对比研究12/8极50 kW样机控制系统阶跃信号作用下的特性仿真与实验结果,验证了所提双定子无刷双馈风力发电机直接功率控制在亚同步~超同步速度变化范围内变速恒频发电、最大功率跟踪、无功功率与单位功率因数控制等方面的正确性、可行性和有效性。 展开更多
关键词 无刷双馈发电机 双定子 背靠背笼障转子 直接功率控制 最大功率跟踪 单位功率因数控制
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双定子无刷双馈风力发电机无速度传感器超螺旋滑模直接功率控制
18
作者 朱连成 肖阳 +2 位作者 苏晓英 金石 陈晓红 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期595-602,共8页
结合新型背靠背笼障转子耦合内外双定子无刷双馈发电机,提出一种无速度传感器直接功率控制方法。将电机内、外同相功率绕组及内、外同相控制绕组各自串联连接,采用超螺旋滑模控制及SVPWM技术,以固定开关频率驱动控制绕组机侧变流器功率... 结合新型背靠背笼障转子耦合内外双定子无刷双馈发电机,提出一种无速度传感器直接功率控制方法。将电机内、外同相功率绕组及内、外同相控制绕组各自串联连接,采用超螺旋滑模控制及SVPWM技术,以固定开关频率驱动控制绕组机侧变流器功率器件,以模型参考自适应系统和Popov超稳定性理论设计发电机速度观测器,取代易发生故障的传统机电式转速/位置传感器。通过12/8极50 kW样机控制系统的特性仿真,验证了所提无速度传感器超螺旋滑模直接功率控制策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 海上风电 风力机 双定子无刷双馈发电机 超螺旋滑模直接功率控制 最大功率跟踪 模型参考自适应系统
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基于改进型Super-twisting的双馈感应发电机直接功率控制 被引量：1
19
作者 李圣清 文颜烯 +2 位作者 黄远鹏 周志飞 陈欣 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期529-535,共7页
为提高双馈感应发电机(DFIG)直接功率控制的鲁棒性和抗干扰能力,提出一种改进型超螺旋滑模(STSMC)的直接功率控制(DPC)。首先,建立参数摄动下的DFIG最大功率捕获模型和定子磁场定向的双馈感应发电机模型;然后,将非奇异快速终端滑模面(NF... 为提高双馈感应发电机(DFIG)直接功率控制的鲁棒性和抗干扰能力,提出一种改进型超螺旋滑模(STSMC)的直接功率控制(DPC)。首先,建立参数摄动下的DFIG最大功率捕获模型和定子磁场定向的双馈感应发电机模型;然后,将非奇异快速终端滑模面(NFTSM)与一种改进型超螺旋(Super-twisting)优化算法结合,设计DFIG直接功率控制器(IST-NFTSMC)。其中所设计的非奇异滑模面能有效避免传统滑模控制(SMC)的奇异现象,且改进超螺旋控制律能有效削弱NFTSMC抖振,提高功率控制精度;最后,通过仿真和实验,与PI控制和传统SMC控制相比,该控制能削弱DFIG功率与电流抖振问题,加快其收敛速度,提高DFIG直接功率控制稳态精度。 展开更多
关键词 双馈感应发电机 直接功率控制 超螺旋滑模控制 定子磁场定向
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无刷双馈电机伺服系统的最大转矩电流比控制研究
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作者 齐彦 王楠楠 +5 位作者 刘贺强 肖博 周雪鹏 魏宁 于光绪 张胤 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第2期129-136,共8页
针对无刷双馈电机在空载和轻载工况运行时存在定子电流大的问题,提出了一种最大转矩电流比(maximum torque per ampere,MTPA)的控制方法。首先,给出无刷双馈电机以控制电机电流源、功率电机电压源作为供电输入的状态空间模型;其次,通过... 针对无刷双馈电机在空载和轻载工况运行时存在定子电流大的问题,提出了一种最大转矩电流比(maximum torque per ampere,MTPA)的控制方法。首先,给出无刷双馈电机以控制电机电流源、功率电机电压源作为供电输入的状态空间模型;其次,通过构造拉格朗日辅助函数并强制控制电机定子电流的导数为零推导出MTPA控制律;然后,将MTPA控制与直接反馈控制(direct feedback control,DFC)相结合实现无刷双馈电机(brushless doubly-fed machine,BDFM)的优化控制;最后,通过仿真验证了所提出的MTPA控制方案可以明显减小无刷双馈电机的定子电流,空载情况下控制电机(control machine,CM)定子电流降低98.3%,功率电机(power machine,PM)定子电流降低66%,加载情况下控制电机定子电流降低57.5%,功率电机定子电流降低54%,明显降低系统铜耗并提高电机运行效率。 展开更多
关键词 无刷双馈电机 状态空间模型 最大转矩电流比 直接反馈控制 铜耗
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