【摘要】：無(wú)刷雙饋電機(jī)(Brushless doubly-fed machine,BDFM)。根據(jù)控制端供電方式的改變,其可以運(yùn)行在相應(yīng)的模式下。相比于有刷雙饋電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)有:結(jié)構(gòu)上更加簡(jiǎn)單、無(wú)電刷使得可靠性變強(qiáng)、控制端可以調(diào)節(jié)功率因數(shù)等。在相應(yīng)的控制端供電方式下,對(duì)應(yīng)的運(yùn)行模式包括了:異步運(yùn)行模式、同步運(yùn)行模式、亞同步模式和超同步模式。其中亞同步和超同步統(tǒng)稱為雙饋運(yùn)行模式。控制端能夠控制電機(jī)的運(yùn)行模式,同時(shí)其功率只占電機(jī)總功率的一部分,既能夠吸取電網(wǎng)的能量,同時(shí)也可以將能量返回給電網(wǎng),這樣可以有效的降低調(diào)速系統(tǒng)的容量。使得無(wú)刷雙饋電機(jī)在調(diào)速系統(tǒng)中具有很大的應(yīng)用前景。在其他領(lǐng)域同樣有著優(yōu)良的潛力,包括風(fēng)力、水利發(fā)電和變速恒頻發(fā)電等領(lǐng)域。本文的研究對(duì)象為磁阻轉(zhuǎn)子無(wú)刷雙饋電機(jī),要解決其在運(yùn)行時(shí)存在的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。在閱讀國(guó)內(nèi)外參考文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,介紹了無(wú)刷雙饋電機(jī)的發(fā)展史以及最新的研究現(xiàn)狀。通過(guò)對(duì)BDFM的工作原理、磁場(chǎng)調(diào)制作用、以及電磁功率和轉(zhuǎn)矩的分析,建立了磁阻型無(wú)刷雙饋電機(jī)的數(shù)學(xué)模型。找到了轉(zhuǎn)矩的在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的表達(dá)式,通過(guò)分析電磁轉(zhuǎn)矩的數(shù)學(xué)模型,得到影響轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的主要因數(shù)是因?yàn)?起主要電磁轉(zhuǎn)矩來(lái)源的功率三相繞組電流,含有大量的諧波電流成分所致。電流的畸變影響了電磁轉(zhuǎn)矩的穩(wěn)定供給,導(dǎo)致電機(jī)在運(yùn)行時(shí)存在電磁轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng)。在得到電磁轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的原因后,提出采用瞬時(shí)功率諧波轉(zhuǎn)矩電流檢測(cè)的方法,和實(shí)時(shí)功率諧波轉(zhuǎn)矩電流跟蹤補(bǔ)償?shù)目刂撇呗?來(lái)起到抑制BDFM存在的電磁轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。瞬時(shí)功率諧波轉(zhuǎn)矩電流檢測(cè),與實(shí)時(shí)功率諧波轉(zhuǎn)矩電流跟蹤補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵是:檢測(cè)與補(bǔ)償?shù)目焖傩院蜏?zhǔn)確性。本文采用滯環(huán)和SVPWM搭配的控制策略,來(lái)確保諧波轉(zhuǎn)矩電流檢測(cè)與補(bǔ)償?shù)臏?zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。搭建磁阻型BDFM電機(jī)的模型,及其轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制控制策略的仿真模型。通過(guò)對(duì)建立的系統(tǒng)模型進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果表明該方法的正確性與有效性。本文以抑制電機(jī)在運(yùn)行時(shí)存在轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)為核心。建立BDFM在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,得到在此模型下的電磁轉(zhuǎn)矩方程。通過(guò)采集三相功率電流,設(shè)計(jì)功率諧波轉(zhuǎn)矩電流檢測(cè)電路,功率諧波轉(zhuǎn)矩電流跟蹤電路,功率諧波轉(zhuǎn)矩電流補(bǔ)償電路,抑制了BDFM運(yùn)行時(shí)存在的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM30
【圖文】：

功率繞組電流變換Fig.4.3Powerwindingcurrenttransform

圖 4.4 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)下的全電流變換Fig. 4.4 Full current transformation in rotating coordinates這樣根據(jù)數(shù)學(xué)方程就能夠得到功率和控制側(cè)在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)下的電流分量和其總的仿真模型。其中模塊1U 、2U 、3U 、4U 分別為對(duì)應(yīng)電流模塊的封裝形式，由此得出了在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電機(jī)的全部電流分量，將第 2 章得出的無(wú)刷雙饋電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的數(shù)學(xué)模型，再結(jié)合式（2.33）、（2.86）、（2.87）就可以搭建其仿真模型，如圖 4.5所示：

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2 吳凱,黃立培,汪國(guó)梁;一種新型無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)諧波轉(zhuǎn)矩的研究[J];電工電能新技術(shù);2000年01期

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