隐极无刷双馈电动机的研究

针对无刷双馈电动机的转子磁场转换效率决定了其工作效率的问题,提出了一种隐极无刷双馈电动机隐极转子结构的优化设计方案。对作用较小的隐极转子进行优化设计,即将它们的槽型更改为半开口槽,不断改变它们的长宽比;利用有限元软件ANSYS分析不同长宽比转子结构的隐极无刷双馈电动机,获得其功率绕组励磁与控制绕组励磁分布;利用Matlab软件分解转子磁动势,获得转子磁动势的谐波含量,从而确定最有效谐波含量。实验结果表明,在设定隐极转子的长宽比分别为10、13、15、17、20的情况下,隐极无刷电动机在15倍长宽比转子结构时的能量转换效果最好。     

转子凸极效应对同时电动机矢量控制的影响研究

本文在气隙合成磁链矢量旋转坐标系上，研究了转子凸极效应对同步电动机矢量控制的影响。严格的数学分析、推导和仿真结果表明，由于凸极同步电动机气隙不均匀，转子纵横轴磁路不对称，以气隙合成磁链矢量定向的旋转坐标系并不能使同步电动机的控制解耦。此外还首次得出考虑转子凸极效应后的同步电动机矢量数学表达式，并讨论了不解耦性对转子阻尼绕组的影响。     

无刷双馈电动机最优压频控制策略

无刷双馈电动机与其它电动机相比具有独特的优越性能,特别适合风机、水泵类负载的开环控制。文章以笼型无刷双馈电动机为研究对象,建立了无刷双馈电动机的数学模型,借助Matlab/Simulink仿真软件详细分析了电动机在调速过程中的最优压频控制策略。该策略可使电动机以最大功率因数和最小变频器容量稳定地运行在相应的转速上。     

转子凸极效应对同步电动机矢量控制的影响研究

本文在气隙合成磁链矢量旋转坐标系上，研究了转子凸极效应对同步电动机矢量控制的影响．严格的数学分析、推导和仿真结果表明，由于凸极同步电动机气隙不均匀，转子纵横轴磁路不对称，以气隙合成磁链矢量定向的旋转坐标系并不能使同步电动机的控制解耦．此外还首次得出考虑转子凸极效应后的同步电动机矢量控制数学表达式，并讨论了不解耦性对转子阻尼绕组的影响．     

无刷双馈电动机开环调速特性研究

介绍了无刷双馈电动机的基本原理,研究了其转子速d-q参考轴下的数学模型;在Matlab/Simulink环境下,采用恒压频比控制策略完成了无刷双馈电动机开环状态下的动态特性仿真,并基于双三电平变频器建立了实验平台,完成了无刷双馈电动机的开环调速实验。仿真与实验结果验证了无刷双馈电动机的运行机理及其良好的动态特性。     

无刷双馈电机的模糊占空比直接转矩控制

针对无刷双馈电机在采用传统直接转矩控制方法时存在转矩和磁链脉动大等问题,对无刷双馈电机内部电磁关系、传统直接转矩控制产生脉动的原因进行了分析。在传统直接转矩控制中,当磁链所处位置不同时,所选电压矢量对转矩及磁链幅值的影响也不同。在此基础上,提出了一种基于模糊占空比调制的直接转矩控制策略,并制定了相应的模糊控制规则。将电磁转矩偏差、磁链幅值偏差及磁链角所处位置模糊化后送入模糊控制器,根据制定的模糊控制规则,确定一个控制周期内有效电压矢量的占空比;通过有效电压矢量与零矢量的不同作用时间来减小直接转矩控制时的转矩与磁链脉动。试验结果表明,基于模糊占空比调制的直接转矩控制方法在保持传统直接转矩控制优点的基础上,能够有效减小转矩脉动与磁链脉动,改善了无刷双馈电机直接转矩控制的性能。     

无刷双馈电机的转差型矢量控制

针对无刷双馈电机,提出一种转差型矢量控制策略.首先,在任意旋转mt坐标系下,推导无刷双馈电机的状态空间模型;然后,给出转差型矢量控制系统设计方法,根据控制电机转子磁链给定值和转矩给定计算控制电机电流分量和转差给定,通过调节控制电机定子电流励磁分量、转矩分量对转子磁链和转矩进行控制.仿真结果显示,所提出控制策略对指令的跟踪性能和对负载的调节能力优异,对参数偏差具有鲁棒性.     

笼型无刷双馈风力发电机有限元分析与仿真

在变速恒频风力发电系统的研究中,无刷双馈电机是一种新型变频调速感应电机,在风力发电方面具有广阔的应用前景。在分析笼型无刷双馈电机工作原理和电磁关系基础上,采用交叉短距式定子绕组抑制高次谐波,运用有限元分析方法详细阐述其电磁设计方法。建立双旋转坐标系无刷双馈电机的数学模型,并对其在各种工况下的性能进行仿真研究。结果表明无刷双馈电机具有良好的动、静态运行特性,证明了无刷双馈电机设计与仿真模型的正确性和可行性,为深入研究无刷双馈风力发电系统奠定了理论基础。     

无刷双馈风力发电机模型降阶

无刷双馈风力发电机中的3套绕组电流(功率绕组、控制绕组和转子绕组)产生的磁场在电机空间相互作用,绕组间复杂的耦合关系导致无刷双馈电机模型具有高维数特征.为了更有效地对无刷双馈风力发电机进行运行分析与功率控制,充分利用无刷双馈风力发电机的多时间尺度特征,实现模型降阶是必要的.研究了无刷双馈风力发电机的多时间尺度特征,建立了无刷双馈风力发电机的三时间尺度奇异摄动模型,为无刷双馈风力发电机的模型降阶奠定了基础.     

无刷双馈风力发电机模型降阶第Ⅰ部分:无刷双馈风力发电机的多时间尺度模型

无刷双馈风力发电机中的3套绕组电流(功率绕组、控制绕组和转子绕组)产生的磁场在电机空间相互作用,绕组间复杂的耦合关系导致无刷双馈电机模型具有高维数特征.为了更有效地对无刷双馈风力发电机进行运行分析与功率控制,充分利用无刷双馈风力发电机的多时间尺度特征,实现模型降阶是必要的.研究了无刷双馈风力发电机的多时间尺度特征,建立了无刷双馈风力发电机的三时间尺度奇异摄动模型,为无刷双馈风力发电机的模型降阶奠定了基础.     

多极数无刷双馈电机分数槽绕组分配规律研究

多极数无刷双馈电机（BDFM）具有无刷可靠、低变频器容量、省去变速箱等优点,在交流调速和直驱风力发电系统中有着广阔的应用前景。论文全面分析研究定子不同极数下绕组排列和槽电动势星形图,得到了每极每相槽数取不同数值时绕组的嵌线规律,这些规律为多极数BDFM进一步设计和推广应用具有重要意义。     

感应励磁式无刷同步电机设计与仿真分析

文中采用了一种感应励磁方式实现径向/切向混合励磁交流发电机的无刷励磁方案,依靠定子绕组磁场在转子励磁绕组内感应出的交流电流整流来获得同步电机的电励磁电流。文中详细介绍了该电机的结构特点和工作原理,借助有限元仿真的分析,得到了电机的空载特性和外特性曲线。仿真结果分析表明：该电机集成了永磁电机效率高和电励磁电机调磁方便等优点。此外,相比于传统两级式励磁方式,该交流发电机的无刷励磁方案使得电机具有结构简单等特点。     

A resilient adaptive sliding mode observer for sensorless AC salient pole machine drives based on an improved HF injection method

In high frequency (HF) injection methods, classical tracking algorithms are used to estimate the rotor position for sensorless alternating current (AC) salient pole machines. These algorithms were dependent on AC machine inductances which are characterized by their large variations. To overcome this dependency, a new approach based on using only the sign of the rotor position estimation error (instead of using rotor position estimation error) is proposed. This approach has also the advantage of removing the low-pass filter (LPF) used to separate the HF component from the rotor position information. Consequently, only the first order sliding mode observer can be employed to estimate the rotor position, as only the sign of the rotor position estimation error is known. To avoid the well known chattering phenomena of this observer, an adaptive step-by-step sliding mode observer is proposed as an alternative solution to estimate the rotor position of the machine. The stability study of the proposed observer is analyzed both in transient/steady state ranges and a procedure for gains tuning is then given. The performance of the proposed algorithm is tested on simulation and experimentally in the framework of a representative small-scale electric propulsion benchmark, used in automotive applications. Moreover, a comparison study is conducted with respect to some existing tracking algorithms in order to illustrate the well-founded of the designed algorithm.     

开关磁阻风力发电机系统的控制方案研究

主要研究单相８／８结构开关磁阻发电机用于中小型网式风力发电系统的控制方案,在概述开关磁阻风力发电系统的构成,开关磁阻发电机的结构及主电路,风轮机的功率特性的基础上,分析比较了风力发电系统的三种控制方案（风速跟踪控制,转速反馈控制,功率扰动控制）,并针对实用价值产大的转速反馈控制方案,研发出一套单片机控制系统,并给出了部分实验结果。     

无刷双馈发电机及其控制策略的仿真研究

给出了无刷双馈发电机的转子机械速dq0数学模型和定子同步速MT数学模型;提出了一种无刷双馈发电机空载并网控制策略,该策略根据定子同步坐标系下无刷双馈发电机有功功率、无功功率给定值,最终得出控制侧定子绕组的电压给定值,将该值进行2r/3s变换后输入SVPWM调制模块,得到的PWM信号用于控制机侧变流器开关管的通断,从而产生定子控制绕组所需的电压、电流;在Matlab/Simulink环境下搭建了无刷双馈发电机及其控制仿真模型,并对无刷双馈发电机在空载、并网状态下的动态性能进行了仿真研究。仿真结果验证了所搭建模型及空载并网控制策略的正确性、有效性。     

镀铜转子在力矩器中的应用

陀螺仪力矩器转子采用环形结构,定子与转子之间无磁阻转矩产生,也无齿槽粘合现象,运行平稳,噪音小,加工容易,相比鼠笼结构有独特的优势。从原理、设计方法、制造工艺方面研究了环形转子在力矩器中的作用和不同镀铜层厚度对输出力矩的影响。