凸极转子无刷双馈发电机绕组电感参数计算方法.pdf

《凸极转子无刷双馈发电机绕组电感参数计算方法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第28卷第1I期农业工程学报!o_—翌12年6月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering、，01．28No．1lJun．2012凸极转子无刷双馈发电机绕组电感参数计算方法龚晟，杨向字※，纪梁洲(华南理工大学电力学院，广州510640)摘要：针对传统的电感参数计算方法无法直接用于凸极转子的无刷双馈电机这一问题，该文在传统的电机电感计算方法及基本绕组函数法理论的基础上，提出一种改进的绕组函数法，并以此来计算绕组结构复杂的磁阻型转子无刷双馈电机定子功率和控制2套绕组的各自自感及互感，基于此方法设计出试验样机，并在其发电机运行状

2、态下验证了电机设计的合理性。该研究可为该类电机的设计计算及研制提供参考。关键词：发电机，电感，计算方法，磁阻型转子，绕组函数法doi：10．3969／j．issn．1002—6819．2012．11．028中图分类号：TM359文献标志码：A文章编号：1002—6819(2012)一1l一0170—07龚晟。杨向宇，纪梁洲，等．凸极转子无刷双馈发电机绕组电感参数计算方法[J]．农业工程学报，2012，28(11)：×170—176．GongSheng，YangXiangyu，JiLiangzhou，cta1．Calculationmethodforwindinginductanceofrel

3、uctancerotorbrushlessdouble—fedgenerator[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofA鲥culturalEngineering(TransactionsoftheCSAE)，2012，28(I1)：170一176．(inChinesewithEnglishabstract)0引言在目前众多可再生能源与新能源技术开发中，发展最成熟、最具规模化开发条件和商业化发展前景的是风力发电，具有占地少、无污染、建设周期短、装机规模灵活等优点，因此受到了世界各国的重视。目前研究的热点在于大功率级别的风力发电机组，此类设备适合于在沿海、山1

4、21等风能丰富的地区建立大规模风电场【1】。在中国地域辽阔的广大农村，也分布着非常可观的风能资源，然而并不集中，不适合建立大规模的风电场【2】。另外，农村用电负荷并不大，且一般农村电网的输电线路都较长，因此线路损耗比例较大。基于这两方面考虑，寻找到适合农村的中小型可并网运行的风力发电系统，是十分有意义的Ⅳ】。无刷双馈电机是一种新型的、同时具有同步电机和异步电机特点的交流电机。近年来对该电机的研究多集中在鼠笼型转子的机型，其适合应用于兆瓦级的变速恒频风电系统中，有希望以其更高的可靠性取代成熟的双馈电机，是一种十分有应用前景的新型电机睁71。磁阻型转子的无刷双馈发电机(brushlessdoub

5、le．fedgenerator，BDFG)非常适合应用于较小型的风电系统(几十千瓦到几百千瓦)，并有如下优点：1)以较小的变频收稿日期：2011-09．13修订日期：2012-04-05基金项目：广东省重大科技专项(2008A090300008)；广东省绿色能源技术重点实验室资助项目(2008A060301002)作者简介：龚晟(1978一)，男。博士生。工程师．研究方向为特种电机设计。广州华南理工大学电力学院，510640。Email：gdgongsheng@gmail．coln※通信作者：杨向字(1963一)，男．博士。教授，博士生导师，研究方向为电机设计及控制。广州华南理工大学电力学院

6、，510640。Emil：yangxyu@scm．edu．∞器容量实现较大的发电功率，降低了系统总成本；2)无电刷设计，提高了系统可靠性，并可降低系统维护成本；3)磁阻型转子制造成本较低，运行可靠性高。对磁阻型无刷双馈f电机的研究和开发可有效解决制约农村风力发电系统发展的某些关键问题，对电机本体设计方法的研究尤为重要。近年来对磁阻型转子无刷双馈电机的研究逐步为国内外学者所重视，但绝大多数研究都是基于电机模型及运行原理[4,8,10】，而对电机本体设计细节的研究较少，尤其是对电机参数计算方面在国内外文献中鲜见报道。本文通过深入研究绕组电感计算电机设计中的问题，以找到一种快速准确的参数计算方法，

7、从而辅助电机的优化设计。1磁阻型转子无刷双馈发电机运行原理及设计要求磁阻型无刷双馈发电机系统工作原理如图1所示。其定子绕组由2套极对数不等的三相对称绕组构成，一套为功率绕组，极对数为R，直接接入三相交流电网；另一套为控制绕组，极对数为Pc，接一个可四象限运行的变频器⋯1’121。州图1无刷双馈发电机系统结构图Fig．1Stmcturediagramofbrushlessdouble-fedgenerators