基于场路耦合模型的大型交流励磁电机电感参数计算

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作者 康皓宇 马一鸣 +2 位作者 孙鲁 王晋 周理兵 《电工技术学报》 北大核心 2025年第18期5805-5817,共13页

交流励磁电机是可变速抽水蓄能电站的核心设备。为解决交流励磁电机等效电路参数缺乏快速计算方法、漏感分离复杂的问题,该文首先提出一种基于场路耦合的交流励磁电机电感参数解析计算模型。该模型通过将精确子域模型与磁路相结合,实现... 交流励磁电机是可变速抽水蓄能电站的核心设备。为解决交流励磁电机等效电路参数缺乏快速计算方法、漏感分离复杂的问题,该文首先提出一种基于场路耦合的交流励磁电机电感参数解析计算模型。该模型通过将精确子域模型与磁路相结合,实现在考虑饱和效应的情况下求解电机各子域的矢量磁位方程,提高交流励磁电机磁场分布的计算精度;然后,以电机矢量磁位为基础,将能量法和磁链法相结合,实现电机槽漏感、谐波漏感、齿顶漏感、端部漏感和励磁电感的分离和精确计算,从而建立交流励磁电机电感解析计算统一模型;最后,以一台10 MW大型交流励磁电机的真机试验,对比了解析法参数计算结果、有限元计算结果及空载-堵转试验测定结果,验证了所提出的参数解析计算模型的有效性。 展开更多

关键词 交流励磁电机 场路耦合 矢量磁位 电感计算

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交流励磁变速恒频风力发电机的运行控制及建模仿真 被引量：206

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作者 刘其辉 贺益康 张建华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期43-50,共8页

探讨了交流励磁变速恒频风力发电系统的运行原理,分析了并网前、后双馈异步风力发电机的运行特点和控制目标,研究了基于定子磁链定向矢量控制技术的发电机并网控制和最大风能追踪控制。采用分开建模、分时仿真的思路,建立了包括并网控... 探讨了交流励磁变速恒频风力发电系统的运行原理,分析了并网前、后双馈异步风力发电机的运行特点和控制目标,研究了基于定子磁链定向矢量控制技术的发电机并网控制和最大风能追踪控制。采用分开建模、分时仿真的思路,建立了包括并网控制和风能追踪两大模块的交流励磁变速恒频风力发电仿真系统。两个模块包括不同的发电机模型和控制策略,通过分时工作和数据转移的方式完成并网前、后整个过程的系统仿真。完整的仿真研究验证了交流励磁变速恒频风力发电机建模及控制的正确性与有效性。 展开更多

关键词 交流励磁 变速恒频 定子磁链定向 矢量控制 建模仿真

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变速恒频风力发电系统最大风能追踪控制 被引量：335

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作者 刘其辉 贺益康 赵仁德 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2003年第20期62-67,共6页

根据风力机的特性 ,探讨了追踪、捕获最大风能的方法 ;在分析双馈型异步发电机数学模型和磁场定向矢量变换控制的基础上 ,提出了变速恒频风力发电机的有功、无功功率解耦控制策略 ,详细的仿真研究验证了控制策略的正确性和可行性。

关键词 变速恒频风力发电系统 最大风能捕获 矢量变换控制 交流励磁 双馈型异步发电机

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基于平衡电磁技术的钢板裂纹缺陷检测方法 被引量：24

4

作者 杨理践 郑文学 +1 位作者 高松巍 刘斌 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期196-203,共8页

由于裂纹形态的复杂性与分布多样性,为了实现钢板表面不同方向的裂纹缺陷检测,提出一种基于平衡电磁技术的检测方法。通过麦克斯韦方程组建立了U形传感器在钢板表面电磁分布的数学模型,分析了平衡电磁技术的检测机理,利用钢板表面存在... 由于裂纹形态的复杂性与分布多样性,为了实现钢板表面不同方向的裂纹缺陷检测,提出一种基于平衡电磁技术的检测方法。通过麦克斯韦方程组建立了U形传感器在钢板表面电磁分布的数学模型,分析了平衡电磁技术的检测机理,利用钢板表面存在裂纹缺陷产生的磁场与涡流畸变建立了U形传感器接收线圈与感应电压的关系,采用有限元方法计算分析钢板表面有无裂纹时的磁场与涡流分布情况,实验验证了平衡电磁技术利用单一传感器结构检测钢板表面横纵裂纹的能力。结果表明,在交流励磁条件下U形传感器利用平衡电磁技术能够对钢板表面横纵向裂纹进行有效检测,通过信号特征能够有效区分裂纹类型,实验结果与理论分析具有良好的一致性,对进一步实现多方向裂纹缺陷检测工程应用提供了理论依据与基础。 展开更多

关键词 平衡电磁技术 裂纹检测 交流激励 磁场畸变 涡流畸变

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基于平波电抗器模型的交直流混合激励条件下硅钢叠片磁性能的模拟与验证 被引量：8

5

作者 刘洋 景崇友 +3 位作者 李琳 聂京凯 范亚娜 程志光 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2016年第1期48-52,59,共6页

基于一种外叠片框式平波电抗器模型,研究了交直流混合激励条件下硅钢叠片结构的三维瞬态电磁分析方法,考察了叠片框中的局部磁通密度与线圈表面的法向漏磁。提出了一种适合于工程应用的交直流混合激励条件下叠片框的非均匀磁损耗的简化... 基于一种外叠片框式平波电抗器模型,研究了交直流混合激励条件下硅钢叠片结构的三维瞬态电磁分析方法,考察了叠片框中的局部磁通密度与线圈表面的法向漏磁。提出了一种适合于工程应用的交直流混合激励条件下叠片框的非均匀磁损耗的简化计算方法,该方法通过为划分的各个子区域赋予相应工况的损耗曲线来考虑叠片框中偏磁磁场分布不均匀导致的局部损耗差异。通过对比磁场以及损耗的计算结果与实验结果,证明了磁场分析方法与所提出的损耗计算方法的有效性。 展开更多

关键词 交直流混合激励 平波电抗器 硅钢叠片 磁性能模拟 损耗计算 偏置磁场

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磁场定向交流励磁电机调速调功系统研究 被引量：8

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作者 赵荣祥 尹强 许大中 《电工电能新技术》 CSCD 1998年第1期15-19,共5页

磁场定向交流励磁电机通过调节励磁电流的幅值、相位和频率，达到有功、无功独立调节及变速的目的。本文叙述了该控制方案的原理和方法，并采用ＩＢＭ－ＰＣ机及８０９８单片机构成的主从式数字化交－交变频励磁系统进行了实验研究。实... 磁场定向交流励磁电机通过调节励磁电流的幅值、相位和频率，达到有功、无功独立调节及变速的目的。本文叙述了该控制方案的原理和方法，并采用ＩＢＭ－ＰＣ机及８０９８单片机构成的主从式数字化交－交变频励磁系统进行了实验研究。实验结果证实了此方案的优越性和可行性。 展开更多

关键词 磁场定向 交流励磁电机 调速调功系统

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恒定磁场下水中交流电弧放电的特性 被引量：5

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作者 杨嘉祥 张楠 +1 位作者 周恩平 马凤莲 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1760-1765,共6页

为了测量磁偏弧的电压、电流、电子密度及电子温度等参数的特性,搭建了电压电流测量系统,采用不锈钢棒状电极,在其间隙处加以磁感应强度为0、45和100mT的横向磁场,将电压升至约1500V,使电极间形成磁偏弧,测量不同条件下磁偏弧的电压和电... 为了测量磁偏弧的电压、电流、电子密度及电子温度等参数的特性,搭建了电压电流测量系统,采用不锈钢棒状电极,在其间隙处加以磁感应强度为0、45和100mT的横向磁场,将电压升至约1500V,使电极间形成磁偏弧,测量不同条件下磁偏弧的电压和电流,同时采用光谱法对磁偏弧的光信号进行测量。结果表明:随着横向磁场的增大,电弧电压和电流增加,并在过零点处波形畸变;在光谱扫描特性中,电子激发温度和密度随着外加磁感应强度的增加而减少。以上研究结果为进一步研究水中电弧特性提供了参考。 展开更多

关键词 磁偏弧 交流电弧 横向磁场 水中放电 电子密度 电子温度

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基于磁场定向控制的火炮交流伺服系统 被引量：3

8

作者 代普 谢朝夕 +1 位作者 赵宇和 冯春阳 《兵工自动化》 2007年第9期14-16,共3页

基于磁场定向控制的火炮随动全数字交流伺服系统,通过永磁同步电动机定子三相电流中的励磁分量和转矩分量解耦,将交流电机等效为直流电机进行控制。系统硬件采用交直交电压型变频电路,主电路由整流电路、滤波电路及智能功率模块IPM逆变... 基于磁场定向控制的火炮随动全数字交流伺服系统,通过永磁同步电动机定子三相电流中的励磁分量和转矩分量解耦,将交流电机等效为直流电机进行控制。系统硬件采用交直交电压型变频电路,主电路由整流电路、滤波电路及智能功率模块IPM逆变电路构成。系统控制以DSP芯片TMS320F2812为核心,构成全数字矢量控制系统。系统软件由控制主程序和PWM中断服务子程序组成:主程序完成DSP的初始化、参数设定、过压、过流保护等功能;PWM中断服务子程序完成电流采样,转速计算,矢量变换和PWM输出等功能。 展开更多

关键词 交流伺服系统 磁场定向控制 火炮随动系统 永磁同步电动机 全数字矢量控制

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基于DSP的自行火炮数字交流随动系统设计 被引量：2

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作者 黄丽娟 程治新 +1 位作者 黄林昊 赵海燕 《四川兵工学报》 CAS 2013年第2期48-50,53,共4页

介绍了1种以自行火炮随动系统为背景,以永磁同步电机为执行元件的数字交流伺服系统的总体设计方案。该系统以矢量控制为理论基础,采用基于转子磁场定向的控制策略,选用DSP芯片TMS320F2812为控制核心构成全数字矢量控制伺服系统。针对随... 介绍了1种以自行火炮随动系统为背景,以永磁同步电机为执行元件的数字交流伺服系统的总体设计方案。该系统以矢量控制为理论基础,采用基于转子磁场定向的控制策略,选用DSP芯片TMS320F2812为控制核心构成全数字矢量控制伺服系统。针对随动系统工作电流大的特点,采用MOSFET器件构成功率逆变电路,实现大电流控制。仿真试验表明,系统具有较好的动态性能。 展开更多

关键词 随动系统 数字交流伺服系统 磁场定向控制策略 TMS320F2812 MOSFET器件

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高频交流强磁场激励源的研制

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作者 甘景福 叶朝锋 +1 位作者 袁燕岭 徐云 《电测与仪表》 北大核心 2013年第9期114-118,共5页

励磁线圈中的磁场强度与流过线圈的电流大小成正比,要想获得较强磁场,就需要在线圈中激励产生大电流。励磁线圈呈感性,其感抗与频率成正比,使得在高频情况下激励获得大电流非常困难。本文在研究励磁线圈高频电路模型的基础上,研制出能... 励磁线圈中的磁场强度与流过线圈的电流大小成正比,要想获得较强磁场,就需要在线圈中激励产生大电流。励磁线圈呈感性,其感抗与频率成正比,使得在高频情况下激励获得大电流非常困难。本文在研究励磁线圈高频电路模型的基础上,研制出能够获得激励励磁线圈高频交流强磁场的电源系统。该电源系统的激励源由直流电源、高频逆变电路、阻抗匹配电路等几部分组成。直流电源为系统工作提供能量;高频逆变电路基于全桥逆变结构,将直流电源的输出逆变为高频交流电源;阻抗匹配电路利用谐振的原理降低线圈在高频情况下的阻抗,并利用高频变压器实现阻抗变换,以达到高频情况下驱动线圈的目的。试验结果表明,该激励源可在频率500kHz情况下,获得峰峰值最高达0.018T的较强的交流磁场。 展开更多

关键词 交流磁场 高频逆变 阻抗匹配 励磁线圈 全桥电路

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交流励磁混合励磁电机的调磁稳压控制策略研究 被引量：5

11

作者 刘凡 王凯 +2 位作者 李健 朱姝姝 刘闯 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第13期4955-4962,共8页

交流励磁混合励磁同步发电机(hybrid excitation synchronous generator,HESG)的励磁绕组和转子分别采用交流励磁和交替极结构,实现了永磁磁通和电励磁磁通并联,降低了由电励磁磁通导致的永磁体不可逆退磁风险。由于混合励磁电机引入励... 交流励磁混合励磁同步发电机(hybrid excitation synchronous generator,HESG)的励磁绕组和转子分别采用交流励磁和交替极结构,实现了永磁磁通和电励磁磁通并联,降低了由电励磁磁通导致的永磁体不可逆退磁风险。由于混合励磁电机引入励磁绕组,其控制系统具有强耦合、多维度、多变量等特点,控制难度较大。该文研究交流励磁HESG负载和转速变化时稳压控制策略,首先建立电机数学模型,其次推导基于励磁绕组磁场定向控制时输出电压与励磁绕组电流的关系,分析交流励磁HESG不同运行状态下的稳压原理,并据此提出稳压控制策略。最后搭建发电实验平台,验证数学模型的准确性和控制策略的有效性。 展开更多

关键词 混合励磁同步电机 交流励磁 磁场定向控制 调磁稳压 空间矢量脉宽调制

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交流励磁发电机系统的动态性能分析 被引量：4

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作者 张宇阳 王祥珩 《电工电能新技术》 CSCD 2002年第4期41-45,共5页

本文建立了非理想交流励磁发电机的数学模型。采用多回路的分析方法 ,对建立在相坐标下的交流励磁发电机的动态性能进行了分析。采用定子磁场定向的控制方法 ,实现了有功、无功的解耦控制。

关键词 交流励磁发电机系统 动态性能分析 多回路理论 磁场定向控制 数学模型

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基于FPGA的双馈风力发电机励磁变流器实时模拟 被引量：1

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作者 于芳 田涛 +2 位作者 吴金城 范晓旭 朱博文 《现代电力》 北大核心 2015年第1期59-63,共5页

由于电力电子元件仿真在仿真步长及计算精度等方面的高要求,普通的平台很难进行变流器的实时仿真。针对这一问题,本文以双馈发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)励磁用双脉宽调制(pulse width modulation,PWM)变流器为研究对象... 由于电力电子元件仿真在仿真步长及计算精度等方面的高要求,普通的平台很难进行变流器的实时仿真。针对这一问题,本文以双馈发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)励磁用双脉宽调制(pulse width modulation,PWM)变流器为研究对象,在现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)上进行了变流器模型及其控制系统的硬件实时模拟。将此FPGA程序与电机部分及风机部分程序相连接,实时模拟了一次双馈电机并网及并网后运行的连续过程,通过对此过程中励磁变流器的运行特性分析验证了此FPGA实现的合理性及正确性。 展开更多

关键词 风力发电 交流励磁 双脉宽调制变流器 现场可编程门阵列

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