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大型变速抽水蓄能机组双馈电机转子组装技术研究
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作者 申时康 李涛 +6 位作者 高春阳 郭鹏程 张金龙 杨兵 赵先文 余向阳 南海鹏 《水电能源科学》 北大核心 2025年第6期185-188,共4页
大型变速抽水蓄能机组常采用交流励磁,其发电机采用双馈电机。相较于传统同步电机,双馈电机的转子结构和组装过程更加复杂,需要进行深入研究。为此,基于国内首台(套)大型变速抽水蓄能机组转子组装经验,对其技术特点进行深入分析和探讨... 大型变速抽水蓄能机组常采用交流励磁,其发电机采用双馈电机。相较于传统同步电机,双馈电机的转子结构和组装过程更加复杂,需要进行深入研究。为此,基于国内首台(套)大型变速抽水蓄能机组转子组装经验,对其技术特点进行深入分析和探讨。首先,对大型变速抽水蓄能机组的拓扑结构和运行原理进行分析,明确双馈电机转子结构与功能的映射关系;然后,厘定双馈电机转子在磁轭、转子端部、磁极、气隙等方面与同步电机转子的区别;最后,结合双馈电机转子特点,凝练出一种大型变速抽水蓄能机组双馈电机转子高效组装方法,该方法具有技术先进、工艺成熟、高效可靠、经济效益显著的优点,将为后续变速机组双馈电机转子的组装提供借鉴。 展开更多
关键词 变速抽水蓄能 双馈电机转子 运行特性 组装技术
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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
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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 转子无刷感应发电机 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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绕线转子无刷双馈电机‘Π’型等效电路 被引量:16
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作者 刘光军 王雪帆 熊飞 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第20期5632-5638,5740,共7页
等效电路是电机性能分析的重要工具。由于无刷双馈电机为多耦合系统,传统等效电路计算复杂,该文提出了无刷双馈电机更简洁的‘Π’型等效电路,为这种电机的性能分析提供了简单有效的方法。首先根据感应电机基本原理,引出了无刷双馈电机... 等效电路是电机性能分析的重要工具。由于无刷双馈电机为多耦合系统,传统等效电路计算复杂,该文提出了无刷双馈电机更简洁的‘Π’型等效电路,为这种电机的性能分析提供了简单有效的方法。首先根据感应电机基本原理,引出了无刷双馈电机的基本等效电路,考虑无刷双馈电机具体适用工况,将基本等效电路参数均折算到控制绕组。然后,在控制绕组为参考的等效电路基础上,通过电路等效,导出无刷双馈电机的‘Π’型等效电路。进一步对绕线转子无刷双馈电机等效电路的参数获得进行研究,讨论了使用解析法需要注意的地方;并提出用试验直接测定无刷双馈电机基本电路参数的办法。最后,在60k W绕线转子无刷双馈电机样机平台上进行试验,试验结果验证了‘Π’型等效电路的有效性,及参数计算、测试方法的正确性。 展开更多
关键词 绕线转子无刷电机 等效网络变换 '∏’型等效电路 参数计算 参数测量
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笼型转子无刷双馈发电机的间接功率控制 被引量:8
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作者 赵荣理 张爱玲 +2 位作者 田慕琴 闫珺 马赟 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期1-8,共8页
针对无刷双馈发电机(BDFIG)在变速恒频风力发电系统中有功功率和无功功率的控制问题,提出一种笼型转子无刷双馈发电机并网后的间接功率控制方法。利用BDFIG统一坐标系模型推导出有功功率与控制绕组磁链幅值和相位增量之间的解析关系,在... 针对无刷双馈发电机(BDFIG)在变速恒频风力发电系统中有功功率和无功功率的控制问题,提出一种笼型转子无刷双馈发电机并网后的间接功率控制方法。利用BDFIG统一坐标系模型推导出有功功率与控制绕组磁链幅值和相位增量之间的解析关系,在此基础上设计有功功率和无功功率的控制器,建立间接功率控制系统的结构框图。样机并网后的实验结果表明该方法能够实现有功功率与无功功率的控制。该方法无需进行旋转坐标变换,用到的电机参数较少,构成的控制系统结构简单。 展开更多
关键词 无刷电机 笼型转子无刷电机 间接功率控制 有功功率 无功功率
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绕线转子无刷双馈电机齿驻波特性研究 被引量:6
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作者 欧乐知 王雪帆 +2 位作者 李振明 高信迈 熊飞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第17期3599-3606,共8页
由于无刷双馈电机定子包含两套绕组,电机转子需要与两套绕组进行耦合,所以其气隙合成磁场由两个极对数不同的基波磁场构成,导致其磁场特性相较于一般的交流电机更为复杂。该文以绕线转子无刷双馈电机为研究对象,将分析坐标系转换到转子... 由于无刷双馈电机定子包含两套绕组,电机转子需要与两套绕组进行耦合,所以其气隙合成磁场由两个极对数不同的基波磁场构成,导致其磁场特性相较于一般的交流电机更为复杂。该文以绕线转子无刷双馈电机为研究对象,将分析坐标系转换到转子坐标系分析气隙磁场,通过理论推导和有限元仿真提出该合成磁场具有与驻波类似的齿驻波特性,该特性表明合成磁场轴线相对转子静止,具有与同步电机相似的运行特性。同时,该特性对于无刷双馈电机的极数配合选择与性能优化具有指导意义。最后,通过在转子绕组中嵌入探测线圈并测量其感应电动势的方法进行了样机实验,结果证明了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 绕线转子无刷电机 气隙磁场 齿驻波 探测线圈
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一种笼型转子无刷双馈电机的磁链观测方法 被引量:8
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作者 陈正方 王淑红 +2 位作者 高若中 王景轩 张健 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第23期5402-5409,共8页
由于没有电刷和集电环,无刷双馈电机运行可靠,维护成本低廉,因而在风电领域具有广阔的应用前景。在现有的无刷双馈电机的各种控制方法中,定子功率绕组和控制绕组磁链的观测都是必须的。当需要其中一个绕组的磁链在另外一个定子绕组静止... 由于没有电刷和集电环,无刷双馈电机运行可靠,维护成本低廉,因而在风电领域具有广阔的应用前景。在现有的无刷双馈电机的各种控制方法中,定子功率绕组和控制绕组磁链的观测都是必须的。当需要其中一个绕组的磁链在另外一个定子绕组静止坐标系的表达式时,两个静止坐标系之间的坐标变换成为必然,但在实际系统中该坐标变换实现起来十分困难。该文提出一种笼型转子无刷双馈电机在任意一个定子绕组静止坐标系观测另外一个定子绕组磁链的方法,该方法简单且不需要坐标变换,因此易于在实际系统中实现。仿真和实验结果表明,该方法观测结果比较准确,可以满足实验系统对于动态性能的需求。所提方法同样适用于绕线型转子无刷双馈电机。 展开更多
关键词 笼型转子无刷电机 静止坐标系 坐标变换 磁链观测
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双定子笼障转子无刷双馈发电机冷却空气流变特性数值分析 被引量:9
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作者 蒋晓东 张凤阁 +1 位作者 周党生 孔令江 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期466-473,共8页
双定子笼障转子无刷双馈发电机(DSCBR-BDFG)采用了背靠背笼障转子以及双定子结构,因此其具有磁场耦合能力强、功率密度高、容错性能好等优势。针对该发电机结构复杂、散热困难、额定运行时局部温升较高的问题,研究通风结构内部冷却空气... 双定子笼障转子无刷双馈发电机(DSCBR-BDFG)采用了背靠背笼障转子以及双定子结构,因此其具有磁场耦合能力强、功率密度高、容错性能好等优势。针对该发电机结构复杂、散热困难、额定运行时局部温升较高的问题,研究通风结构内部冷却空气的流变特性对发电机冷却系统优化设计具有重要意义。以一台50kWDSCBR-BDFG样机为研究对象,阐述了该发电机的机械结构、绕组联结方式以及励磁控制系统,分别建立内外流体区域的三维物理模型和数学模型,给出边界条件和基本假设,根据流体力学理论,采用有限体积法对其湍流控制方程进行数值求解,得到了发电机内部空间不同位置的空气流速、流量以及迹线等空间分布特点,并对其进行详细分析。通过研究揭示了DSCBR-BDFG内部冷却介质流变特性的分布规律,为后续对该发电机通风冷却结构的优化设计提供依据。 展开更多
关键词 定子笼障转子无刷电机 机械结构 通风结构 流体流变特性 有限体积法
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笼型无刷双馈电机稳态下转矩角的物理含义 被引量:3
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作者 白崟儒 王淑红 +1 位作者 张爱玲 刘昊青 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2019年第2期197-202,共6页
针对笼型无刷双馈电机稳态运行时的转矩角(或称功角)的物理含义不清的问题,从分析笼型无刷双馈电机内部磁场的角度入手,推导笼型无刷双馈电机在稳态时电磁转矩的解析表达式,得到了转矩角的计算公式,在此基础上揭示转矩角的物理含义。通... 针对笼型无刷双馈电机稳态运行时的转矩角(或称功角)的物理含义不清的问题,从分析笼型无刷双馈电机内部磁场的角度入手,推导笼型无刷双馈电机在稳态时电磁转矩的解析表达式,得到了转矩角的计算公式,在此基础上揭示转矩角的物理含义。通过有限元仿真,验证了理论推导的正确性。研究结果不仅有助于简化笼型无刷双馈电机稳态仿真过程,也为更深入地理解笼型无刷双馈电机稳态工作时的内部能量转换机理提供了一定的理论基础。 展开更多
关键词 笼型转子无刷电机 转矩角 稳态运行
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齿谐波法设计的无刷双馈发电机运行范围 被引量:20
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作者 阚超豪 王雪帆 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第24期124-130,共7页
转子绕组采用齿谐波法设计的无刷双馈电机在变速恒频发电领域有着广泛的应用前景,而影响其应用的关键在于电机运行的可靠性。要实现电机可靠运行,则必须考虑电机能可靠运行的约束条件。约束条件主要包含运行时电机的电负荷、磁负荷和变... 转子绕组采用齿谐波法设计的无刷双馈电机在变速恒频发电领域有着广泛的应用前景,而影响其应用的关键在于电机运行的可靠性。要实现电机可靠运行,则必须考虑电机能可靠运行的约束条件。约束条件主要包含运行时电机的电负荷、磁负荷和变频器容量等。根据齿谐波法绕线转子无刷双馈发电机在船用轴带领域的实际工况,依据绕线转子无刷双馈电机全电路模型,对轴带发电机电负荷的组成及其对电机温升的影响、磁负荷选择的依据和变频器容量的选择等进行了分析,推导了绕线转子无刷双馈发电机可靠运行的范围。计算和样机实验对比验证了结论的正确性。 展开更多
关键词 齿谐波 绕线转子无刷电机 绕线式 电负荷 磁负荷 变频器
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