双馈调速系统论文-邓先明,刘娜,陈剑,徐建单,叶宗彬

双馈调速系统论文-邓先明,刘娜,陈剑,徐建单,叶宗彬

导读:本文包含了双馈调速系统论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:开绕组,双馈电机,定子磁链,矢量控制

双馈调速系统论文文献综述

邓先明,刘娜,陈剑,徐建单,叶宗彬[1](2018)在《新型开绕组双馈电机调速系统研究》一文中研究指出针对传统双馈电机控制系统硬件复杂、维护困难等问题,提出一种新型的开绕组双馈电机调速系统。分析开绕组双馈电机的结构特点及功率流向,并研究了磁链变化及磁链保持恒定两种情况下的系统电压、电流和功率的关系。分别设计在不同转速条件下维持定子磁链恒定的开绕组双馈电机定子侧变换器和转子侧变换器的控制策略。建立了开绕组双馈电机的矢量控制系统的仿真模型,并给出了各情况下的双馈电机调速系统的仿真结果。采用基于DSP的数字实验平台,通过实验验证了控制系统的实用性,为开绕组双馈电机应用于实际工程奠定了良好的理论和实验基础。(本文来源于《电机与控制学报》期刊2018年07期)

孔铭[2](2018)在《无刷双馈电动机变频调速系统控制方法研究》一文中研究指出无刷双馈电机(Brushless Doubly-Fed Machine,BDFM)作为一种新型交流电机,因其结构上具有诸多优点,近年来得到了迅速发展。这种电机定子上布置有两套彼此绝缘的绕组,所以需要一个经过特殊设计的转子以完成它们之间的耦合。无刷双馈电机能够在几种不同的运行模式下运行,表现出某些与传统异步电机或同步电机相似的运行特性。此外,这种电机既能作发电状态运行,实现变速恒频发电,也能作电动状态运行,实现变频调速。本文重点研究无刷双馈电机作为电动机在交流调速领域的应用,主要研究内容包括以下几个方面:首先,分析了无刷双馈电机的基本运行原理,推导得出电机稳定运行时转子旋转速度的表达式,并且对两套定子绕组间的功率分配规律和电机不同运行状态下两套定子绕组的功率流向进行了研究。推导了无刷双馈电机在功率绕组同步速两相旋转坐标系下的数学模型,通过该模型,可以方便进行电机瞬态过程的仿真分析和进一步的控制算法设计。本章以无刷双馈电机在同步运行模式下的稳态等效电路为基础,分析了电机在这种运行模式下具有的转矩角特性和无功功率的调节特性。其次,在上述同步运行等效电路的基础上,进一步发展得到了无刷双馈电动机在两种异步运行模式下的等效电路,即单馈异步和双馈异步。以此为基础,对电机在这两种异步运行模式下的机械特性进行了详细地分析。分析得到电机在单馈异步运行模式下,控制绕组励磁电感需算作转子的漏感,电机的转矩输出能力极为有限,因此这种运行模式并不具有实用意义。而双馈异步运行模式可以有两个方面的作用:一是用于无刷双馈电动机的异步启动;再就是在控制绕组侧变频器故障后通过运行模式切换保证电机的继续运行。通过对电机控制绕组侧变频器逆变桥工作状态的研究,提出了几种适用于无刷双馈电动机的异步启动方法,以满足不同应用场合的需求。通过在Matlab/Simulink中建立相应的仿真模型,对比分析了无刷双馈电动机在这几种启动方法下的启动性能。第叁,在无刷双馈电机功率绕组同步速两相旋转坐标系下数学模型的基础上,通过采用功率绕组电压矢量定向,可以进一步简化电机的数学模型,设计得到一种适用于无刷双馈电动机的矢量控制策略。通过该控制策略,可以实现对电机电磁转矩和功率绕组无功功率的解耦控制,具体为通过控制控制绕组的d轴电流分量,可以实现对电机电磁转矩的控制,而通过控制控制绕组的q轴电流,可以实现对电机功率绕组无功功率(或功率因数)的控制。推导了一种软件锁相环算法,以获得电机控制算法中所需要的功率绕组电压矢量的相位。通过在Matlab/Simulink中建立相应的仿真模型,对该电机控制算法的控制效果进行了仿真验证。第四,通过对无刷双馈电机内部磁场分布的特点进行研究,分析得出了电机铁心容易出现局部饱和原因。局部饱和会增大电机的铁耗,降低电机的效率,还会使气隙磁通密度波形出现畸变,进而在转子绕组中感应出谐波电流。转子谐波电流产生的谐波磁场切割两套定子绕组,再在其中感应出相应频率的谐波电动势和电流。通过对一台绕线转子无刷双馈电机样机进行有限元仿真分析验证了这一推论。最后,以一台30kW绕线转子无刷双馈电机为基础,配以相关的外围设备,建立了无刷双馈电动机变频调速实验系统。通过大量实验验证了本文所提无刷双馈电动机异步启动和同步运行相关控制算法的有效性。通过对实验样机在不同运行条件下定子电流波形中的谐波含量进行分析,验证了前面所提谐波分析方法的正确性。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-05-01)

万春阳,王正[3](2017)在《无刷双馈电动机变频调速系统矢量控制研究》一文中研究指出无刷双馈电机是由串级感应电机发展而来。其拥有两套定子绕组一套转子绕组在性能上同时具有绕线式电机,永磁式感应电机和笼式感应电机的优良性能,同时作为无刷电机,还避免日常维护等带来的不便。变频调速是通过改变供电频率来达到电机调速目的的。虽然无刷双馈电机的双定子结构使电机的性能得到改善,但是变频调速的过程中仍然存在谐波以及调速等问题,为了解决谐波问题并使调速性能得到优化,在控制绕组一侧采用矢量控制技术对无刷双馈电机进行变频调速控制。无刷双馈电机及其调速控制是当今电气传动技术领域重点研究的课题。(本文来源于《第十四届沈阳科学学术年会论文集(理工农医)》期刊2017-08-31)

姜国中[4](2017)在《J-TEXT脉冲发电机组双馈调速系统的设计和研究》一文中研究指出J-TEXT装置前身是美国TEXT-U装置,在华中科技大学完成重建和运行,属于中型托卡马克装置。装置主电源是100MVA飞轮储能脉冲发电机组。机组在美国电网(12kV/60Hz)条件下的额定转速为713转/分,在该转速下的储能为185MJ;在中国完成重建和运行后,在中国电网(10kV/50Hz)条件下的最大转速为598转/分,由于转速的不足造成了机组储能的不足,使得J-TEXT装置电源系统在低于额定值的条件下运行,难以开展高参数等离子体物理实验。为了将J-TEXT机组运行参数提高到额定值713转/分,需要对机组进行改造。采用双馈调速系统可以显着减小变频器容量,本文对双馈电机的矢量控制原理、交直交变频器、调速系统的共模电流进行了深入研究,在此基础上设计了双馈调速系统,仿真与实验结果表明设计的调速系统满足设计要求。开展了绕线式异步电动机采用定子磁链定向的矢量控制原理的研究,搭建了以转速和转子电流为控制量的双闭环反馈系统。电流被分解为磁链分量和转矩分量,通过前馈补偿可以实现磁链电流和转矩电流的解耦控制。通过磁链的电压模型建立了定子磁通观测器。分析了双馈电机在不同工况下的有功功率流向,计算了在转子电流最小方式下和转子无功功率为零时的转子磁链电流给定值。计算得到转子侧最大有功功率为100kW并对主电路参数进行设计。变频器采用基于全控型器件的交直交变频器。研究了两相旋转坐标系下交流电压矢量定向时LCL型整流器的原理,通过前馈补偿策略实现dq轴电流的解耦控制;对LCL滤波器进行参数设计。以直流母线电压和整流桥臂电流为控制量搭建了整流器双闭环反馈控制系统。研究了 SVPWM调制算法的原理以及在数字信号处理器中的实现方式;研究了 PWM波在长电缆中传输引起的电机端电压升高问题并设计了逆变器输出电抗器。变频器实验结果表明设计的1OOkW交直交变频器满足要求。设计了一套以监控层、实时控制层和现场控制层为基础的叁层结构的控制系统。监控层运行于Windows平台,控制和监视系统运行状态;实时控制层运行于QNX平台,承担采集、计算、控制、通讯等任务,重点在于电机转子角测量、转速计算、电机双闭环反馈系统的实现;现场控制层运行于DSP28335平台,需要维持直流母线电压稳定并接受现场控制层的命令输出给定的转子电压。在高频调制电源供电的电机中,因为共模电压会产生轴承电流问题。本文通过电机内各分布耦合电容搭建了电机轴承电压的模型,得到了电机轴承电压与电机绕组中性点共模电压的关系;给出了调速系统在电机大厅的接地网络以及在高频下各接地线的相关参数,得到了共模电流的流通路径;对整个系统做了仿真分析不同工况下的电机轴承电压和系统共模电流;对轴承电压和系统共模电流的抑制给出了设计方法。在前述研究的基础上,设计了 J-TETX装置双馈调速系统,进行了变频器通流实验以及100MW脉冲发电机组双馈调速升速相关实验,成功将机组转速提高到额定值713转/分附近,实验结果表明设计的正确性和可行性。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-05-01)

李梦迪[5](2017)在《新型无刷双馈电机及其变频调速系统研究》一文中研究指出高压大功率电机被广泛应用于驱动风机与水泵行业中,采用变频调速节约能源是各国的共识,然而高压变频器存在成本高、技术不成熟等缺点,无刷双馈电机由于取消了电刷滑环,所需变频容量小被世界各国所重视。世界各国纷纷投入大量的人力物力围绕无刷双馈电机展开研究,其中新型无刷双馈电机功率绕组采用高压驱动,控制绕组采用低压变频,减小了变频器的容量和电压等级,成为了各国的研究热点。新型无刷双馈电机的功率绕组采用高压绕组,控制绕组采用低压绕组,利用控制电机低压绕组的频率控制电机的转速,适用于高压大功率驱动的场合,被认为是大功率变频调速的最佳解决方案。新型无刷双馈电机具有调速性能平稳,电机电压等级高、可靠性高等优点,然后关于其调速系统的相关研究还是处于起步阶段。鉴于此,本文针对新型无刷双馈电机调速系统的控制方法展开了研究,重点分析了新型无刷双馈电机调速系统在采用矢量控制下电机的稳态运行问题。1.文中首先分析了新型无刷双馈电机的定子、转子结构,然后分析了电机的工作原理及其工作方式,详细分析了在双馈运行时功率绕组和控制绕组的能量流动方向;2.然后建立了新型无刷双馈电机在叁相静止坐标系与dq轴坐标系下的数学模型,得到了电机的稳态方程,同时分析了双PWM变流器的数学模型,利用该数学模型得到电机单相的等效电路,最后介绍了新型无刷双馈电机的控制方法;3.之后,利用上节建立的数学模型,在Matlab/Simulink仿真软件上搭建了 400KW新型无刷双馈电机的调速系统,并仿真了电机运行在双馈模式、异步模式下的情形,通过变频器进行励磁仿真观测电机性能的影响,仿真结果表明,电机可稳定运行;4.最后,利用400kW的新型无刷双馈电机样机与250kW的变流器采用矢量控制的方法进行试验,进行了转子初始位置定位,及电机运行于异步模式、双馈模式等试验,试验的结果验证了上述所矢量控制新型无刷双馈电机的可行性研究,可有效的控制电机的转速。(本文来源于《湖南大学》期刊2017-04-01)

聂生勇[6](2016)在《泵站应用 提质增效》一文中研究指出15年来,广东上水能源科技有限公司(简称“上水公司”)董事长杨华带领公司技术团队专注于发展新型节能电机及节能技术。执着和进取,使这支技术团队成员成为行业顶尖专家,对无刷双馈交流电机和控制技术有着深刻独到的研究。2014年5月,他们研制生产的世界第一台10(本文来源于《中国水利报》期刊2016-10-12)

聂生勇[7](2016)在《领域广泛 前景巨大》一文中研究指出电机节能是工业节电的关键一环。我国各类电机电耗占我国工业总电耗的60%~70%,电机节能对于节约电力资源、提高企业经济效益和保护环境等方面均有重要的意义。目前我国已经成为全球第一大能源消耗国,节能减排已经上升到政策层面,高效、调速专用电机等电机系统节能产(本文来源于《中国水利报》期刊2016-09-28)

聂生勇[8](2016)在《节能减排 效益巨大》一文中研究指出广东上水能源科技有限公司董事长杨华谈起他的“新型节能电机及节能技术”梦想,这样阐述——工业革命:实现信息化、智能化、物联网和制造业服务化;电机革命:兼有异步电机和同步电机的共同优点;节能革命:一次投入长期受益,无需高成本维护(本文来源于《中国水利报》期刊2016-09-21)

聂生勇[9](2016)在《我国高压交流电动机调速技术取得重大突破》一文中研究指出取消了电刷和集电环,可以在0~100%范围内灵活调速;用1/3功率380伏智能控制器调速10千伏高压电机;节能调速时功率因数和效率均高于其他异步电机30%~50%;在市场上成功运行3年,运行稳定、安全可靠;获得12(本文来源于《中国水利报》期刊2016-09-07)

孙明奇,刘紫玉[10](2016)在《无刷双馈同步电机变频调速系统节能技术应用》一文中研究指出根据风机、水泵的轴功率与转速平方成正比的特点,阐述了无刷双馈同步电机变频调速系统节能的原理,无刷双馈电动机变频调速系统中变频绕组只承担部分电功率,电动机所需的电功率大部分来自直接固定工频电源的电动机工频绕组,且无论工频绕组电压等级,变频绕组可通过特殊设计,实现低压供电,因此,无刷双馈电动机变频调速系统可由低压小功率变频器实现对高压容量电动机的变频调速控制,从而降低成本提高效率。(本文来源于《防爆电机》期刊2016年03期)

双馈调速系统论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

无刷双馈电机(Brushless Doubly-Fed Machine,BDFM)作为一种新型交流电机,因其结构上具有诸多优点,近年来得到了迅速发展。这种电机定子上布置有两套彼此绝缘的绕组,所以需要一个经过特殊设计的转子以完成它们之间的耦合。无刷双馈电机能够在几种不同的运行模式下运行,表现出某些与传统异步电机或同步电机相似的运行特性。此外,这种电机既能作发电状态运行,实现变速恒频发电,也能作电动状态运行,实现变频调速。本文重点研究无刷双馈电机作为电动机在交流调速领域的应用,主要研究内容包括以下几个方面:首先,分析了无刷双馈电机的基本运行原理,推导得出电机稳定运行时转子旋转速度的表达式,并且对两套定子绕组间的功率分配规律和电机不同运行状态下两套定子绕组的功率流向进行了研究。推导了无刷双馈电机在功率绕组同步速两相旋转坐标系下的数学模型,通过该模型,可以方便进行电机瞬态过程的仿真分析和进一步的控制算法设计。本章以无刷双馈电机在同步运行模式下的稳态等效电路为基础,分析了电机在这种运行模式下具有的转矩角特性和无功功率的调节特性。其次,在上述同步运行等效电路的基础上,进一步发展得到了无刷双馈电动机在两种异步运行模式下的等效电路,即单馈异步和双馈异步。以此为基础,对电机在这两种异步运行模式下的机械特性进行了详细地分析。分析得到电机在单馈异步运行模式下,控制绕组励磁电感需算作转子的漏感,电机的转矩输出能力极为有限,因此这种运行模式并不具有实用意义。而双馈异步运行模式可以有两个方面的作用:一是用于无刷双馈电动机的异步启动;再就是在控制绕组侧变频器故障后通过运行模式切换保证电机的继续运行。通过对电机控制绕组侧变频器逆变桥工作状态的研究,提出了几种适用于无刷双馈电动机的异步启动方法,以满足不同应用场合的需求。通过在Matlab/Simulink中建立相应的仿真模型,对比分析了无刷双馈电动机在这几种启动方法下的启动性能。第叁,在无刷双馈电机功率绕组同步速两相旋转坐标系下数学模型的基础上,通过采用功率绕组电压矢量定向,可以进一步简化电机的数学模型,设计得到一种适用于无刷双馈电动机的矢量控制策略。通过该控制策略,可以实现对电机电磁转矩和功率绕组无功功率的解耦控制,具体为通过控制控制绕组的d轴电流分量,可以实现对电机电磁转矩的控制,而通过控制控制绕组的q轴电流,可以实现对电机功率绕组无功功率(或功率因数)的控制。推导了一种软件锁相环算法,以获得电机控制算法中所需要的功率绕组电压矢量的相位。通过在Matlab/Simulink中建立相应的仿真模型,对该电机控制算法的控制效果进行了仿真验证。第四,通过对无刷双馈电机内部磁场分布的特点进行研究,分析得出了电机铁心容易出现局部饱和原因。局部饱和会增大电机的铁耗,降低电机的效率,还会使气隙磁通密度波形出现畸变,进而在转子绕组中感应出谐波电流。转子谐波电流产生的谐波磁场切割两套定子绕组,再在其中感应出相应频率的谐波电动势和电流。通过对一台绕线转子无刷双馈电机样机进行有限元仿真分析验证了这一推论。最后,以一台30kW绕线转子无刷双馈电机为基础,配以相关的外围设备,建立了无刷双馈电动机变频调速实验系统。通过大量实验验证了本文所提无刷双馈电动机异步启动和同步运行相关控制算法的有效性。通过对实验样机在不同运行条件下定子电流波形中的谐波含量进行分析,验证了前面所提谐波分析方法的正确性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

双馈调速系统论文参考文献

[1].邓先明,刘娜,陈剑,徐建单,叶宗彬.新型开绕组双馈电机调速系统研究[J].电机与控制学报.2018

[2].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

[3].万春阳,王正.无刷双馈电动机变频调速系统矢量控制研究[C].第十四届沈阳科学学术年会论文集(理工农医).2017

[4].姜国中.J-TEXT脉冲发电机组双馈调速系统的设计和研究[D].华中科技大学.2017

[5].李梦迪.新型无刷双馈电机及其变频调速系统研究[D].湖南大学.2017

[6].聂生勇.泵站应用提质增效[N].中国水利报.2016

[7].聂生勇.领域广泛前景巨大[N].中国水利报.2016

[8].聂生勇.节能减排效益巨大[N].中国水利报.2016

[9].聂生勇.我国高压交流电动机调速技术取得重大突破[N].中国水利报.2016

[10].孙明奇,刘紫玉.无刷双馈同步电机变频调速系统节能技术应用[J].防爆电机.2016

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