双变量交交变频双馈电机过渡过程及功率因数控制理论的研究

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1、中图分类号：TM921.2密级：公开UDC：621.3单位代码：10460双变量交交变频双馈电机过渡过程及功率因数控制理论的研究Theresearchontransientprocessandpowerfactorcontroltheoryofdoubly-fedmotorwhichusingbi-variantscycloconverter申请人姓名高曼曼学位类别工学硕士专业名称控制理论与控制工程研究方向电气传动系统及其自动化导师杜庆楠职称教授提交日期2012年4月答辩日期2012年6月7日河南理工大学万方数据河南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是我个人在导师

2、指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。本人愿意承担因本学位论文引发的一切相关责任。学位论文作者签名:年月日河南理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及导师完全了解河南理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留和向有关部门、机构或单位送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，允许将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，允许采用任何方式公布论文内容，并可以采用影印、缩印、扫描或其他手段

3、保存、汇编、出版本学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权书。学位论文作者签名：导师签名：年月日年月日万方数据万方数据致谢本论文在导师杜庆楠教授的细心指导下完成的，杜老师渊博的知识为本文工作的开展提供了保证。在三年的研究生学校期间，杜老师一丝不苟的治学态度、严谨求实的科研作风和乐观向上的生活态度，给我树立了一个科学工作者的榜样。在学习和工作上，杜老师给予了热情的支持和指导，使我在科研能力、学习能力和创新能力等方面都有了很大的提高。在人生态度上，杜老师给了我们很大的启示，终身受益，在此表示我最真挚的谢意。在做论文期间得到了同门师兄弟潘天文、杨树德、师弟梁京、李高举、胡路东、徐娟等众人的帮

4、助，在此一并表示诚挚的谢意。感谢我的父母及家人在我学习和生活中的不断鼓励和支持，感谢所有关心、支持、帮助和鼓励我的亲人和朋友，感谢河南理工大学研究生创新基金对我的论文的资助。最后，感谢各位教授专家在百忙之中详细的审阅论文，衷心期待能得到各位的指导和帮助！万方数据万方数据摘要双变量交交变频器无需电流过零检测装置就可实现自然无环流，可以根据电流的换流范围，在某一个电压片段上完成自然换流。对于采用双变量交交变频技术的双馈电机开环调速系统来说，转子侧电流的过零点不变，转子电压与转子电流的相位角与负载大小、转速及压频比有关，这是双变量交交变频器应用于双馈电机控制系统的特殊所在。针对这一特殊性，本文

5、将对基于双变量交交变频双馈电机的功率因数的控制理论进行研究。在转子侧变频电压与转子侧感应电动势的相位不确定的情况下，对双变量交交变频双馈电机系统进行控制，此过程中发现了在双馈电机功率因数的控制上的控制规律。首先，根据实验得出的控制规律推导出此双馈系统的矢量图，通过分析大量的矢量图找到一种符合实验结果的理论。其次，结合双变量理论，在MATLAB环境下设计由双变量六脉波交交变频器和绕线式电机构成的双馈电机调速系统，对双馈电机的过渡过程进行了仿真，过渡过程包括电机的起动过程及调速过程，验证了起动方案的可行性。在双馈电机稳态运行时，对电机的功率因数进行控制，仿真结果验证了双馈系统的功率因数控制理

6、论的正确性。最后，对采用双变量交交变频的双馈电机的过渡过程进行了实验研究，得出不同分频下能够满足绕线式电机顺利过渡到双馈电机所需要的最大转速差，总结出最大转速差的规律；并对双馈电机的功率因数控制进行了研究，实验得出的定子侧功率因数控制规律、定子电流与转子电流的关系与理论一致，从实验的角度验证了双馈电机功率因数控制理论推导的正确性。关键词：双变量；交交变频；双馈电机；过渡过程；功率因数；I万方数据II万方数据AbstractDoublevariablecyclo-convertercanrealizenocirculationnaturallywithoutdetectiondevicet

7、hatcandetectivethecurrentzero,changethecurrentonthefragmentofavoltagenaturallyaccordingtotherangeofthecurrentcommutation.Butforthedoubly-fedopen-loopspeedcontrolsystemusingthedual-variablescyclo-converter,thecurrentzer