无刷双馈变速恒频发电机

《无刷双馈变速恒频发电机》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、华中科技大学硕士学位论文无刷双馈变速恒频发电机姓名：吕贝申请学位级别：硕士专业：电机与电器指导教师：黄声华20080609摘要无刷双馈电机是一种新型的电机，它是由级联感应电机发展而来。国内外的许多学者对于电机结构、数学模型、控制策略等方面进行了深入地研究。它既可以作为电动机运用于交流调速传动系统，也可以作为发电机运用于变速恒频恒压发电系统。本文主要研究其变速恒频发电方面的应用。国际能源的紧张使人们将目光越来越多的投向风能、水能等绿色能源。在风力、水力等变速恒频发电领域，无刷双馈电机与其他电机相比有着明显的优势：通过调节控制励磁侧的频率可以实现变速恒频发电；所

2、需的变频器容量小，降低了系统成本；在结构上实现了无刷化，提高了系统的可靠性。因此，对于无刷双馈电机变速恒频发电方面的研究具有重要的理论意义和实用价值。本文首先以级联式无刷双馈电机为例，分析了电机的运行机理、数学模型以及发电矢量控制策略，利用MATLAB/SIMULINK的S函数对电机进行建模仿真。再构筑以风力机为原动机的无刷双馈发电控制系统的仿真模型，对其动态调节特性进行了仿真研究，为开发实用的风力发电系统奠定了基础。此外，本文还研究了笼型转子无刷双馈电机，详细推导了其在双同步MT坐标系下的功率控制策略，并通过仿真验证了控制策略的正确性。最后，利用一台无刷双

3、馈样机构建了实验平台，对电机的各种发电运行工况进行实验研究，验证了无刷双馈电机变速恒频发电的基本理论，为后续的工作打下了坚实的基础。关键词：无刷双馈电机变速恒频S函数矢量控制IAbstractBrushlessDoubly-FedMachine(BDFM),whichdevelopedfromCascadeinductionmachine,isanewkindofmachine.Deeplyresearcheshavebeencarriedoutbyscholarsbothathomeandaboardonmanyaspects,suchasthestruc

4、tures,mathematicmodelsandcontrolstrategies.TheBDFMcanbeusednotonlyintheAdjustable-SpeedACDriveSystemsasamotor,butalsoasageneratorinthevariable-speedconstant-frequency(VSCF)system.Inthisthesis,themainlyresearchisabouttheapplicationofBDFMasagenerator.Thegreenenergysuchaswindpower,wat

5、erpowerhasbeenconcernedalotwiththeshortageoftheenergyallaroundtheworld.TheBDFMhasshownconspicuousadvantagesintheVSCFareabyusingwindandwaterpower.SuchasVSCFcanberealizedbyadjustingthevoltagefrequencyofthecontrolwinding;smallinverterisneeded,sothecostcanbereduced;thereliabilitywillbe

6、improvedwiththeomissionofthebrushes.Consequently,theresearchonBDFMintheVSCFareameansalot.Inthisthesis,thecascadeBDFMhasbeensettoanexampleinordertoanalyzetheoperationtheories,mathematicmodelsandvectorcontrolstrategies.ByusingtheS-FunctionofMATLAB/SIMULINK,themathematicmodelofBDFMhas

7、beenestablished;also,thebehaviorsindynamicoperationhavebeensimulated,whichsetastablefoundationforthedevelopmentofthewindgenerationsystem.Meanwhile,theresearchonthesquirrelcageBDFMhasalsobeencarriedout.Thecontrolstrategiesundertheappropriatesynchronousreferenceframehavebeendeducedin

8、detail.Thesimulationshaves