基于扩张状态观测器的级联无刷双馈电机并网同步和发电鲁棒预测电流控制 被引量：3

1

作者 杨长山 张永昌 蒋涛 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第22期6094-6103,共10页

级联无刷双馈电机无需电刷和集电环,具有电流谐波小、维护成本低等优点,在风力发电等领域具有广阔的应用前景。目前,级联无刷双馈电机常用的控制方法有矢量控制和无差拍控制,当控制器中使用的电机参数由于温度、饱和等因素与实际值不同... 级联无刷双馈电机无需电刷和集电环,具有电流谐波小、维护成本低等优点,在风力发电等领域具有广阔的应用前景。目前,级联无刷双馈电机常用的控制方法有矢量控制和无差拍控制,当控制器中使用的电机参数由于温度、饱和等因素与实际值不同时,控制效果均有不同程度的恶化。为了克服这一问题,该文提出一种基于扩张状态观测器的级联无刷双馈电机鲁棒预测电流控制方法,同时适用于并网同步和发电过程。该方法基于超局部模型使用扩张状态观测器来估计系统的动态部分和总扰动,并进一步结合无差拍控制,实现控制绕组电流的快速准确控制。与传统的矢量控制和无差拍控制进行了比较,实验结果表明,该方法不仅在电机参数准确时有良好的稳态和动态性能,在电机参数变化时同样能保持较好的控制效果,具有较强的参数鲁棒性。 展开更多

关键词 级联无刷双馈电机 扩张状态观测器 参数鲁棒性 并网同步和发电

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级联无刷双馈电机的磁场定向直接反馈控制 被引量：11

2

作者 王乐英 夏超英 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第30期132-139,共8页

根据级联无刷双馈电机(cascade brushless doubly-fedmachine,CBDFM)转子坐标系下的数学模型,推导得到了它在控制电机同步坐标系下的数学模型,通过对该模型的分析,得出控制电机定子电流的交、直轴分量分别可以实现对电机转矩和控制电机... 根据级联无刷双馈电机(cascade brushless doubly-fedmachine,CBDFM)转子坐标系下的数学模型,推导得到了它在控制电机同步坐标系下的数学模型,通过对该模型的分析,得出控制电机定子电流的交、直轴分量分别可以实现对电机转矩和控制电机磁链进行有效控制的结论。根据该结论,设计了CBDFM的控制方法,其外环为磁链和转矩环,内环为电流环,实现对控制电机磁链幅值和电机转矩的控制,回避了求解复杂非线性方程的困难,控制算法简单。仿真实验结果证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 级联无刷双馈电机(CBDFM) 直接反馈控制 变速恒频 矢量控制 转子磁场定向

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级联无刷双馈电机低压穿越分析和改进 被引量：2

3

作者 谷海青 于洋 侯晓鑫 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期2617-2623,共7页

针对级联无刷双馈电机组机侧控制器，在任意mt坐标系的数学模型下，推导功率电机有功功率和无功功率方程，由此提出一种基于功率电机定子电压定向的直接功率控制方法。电网电压对称跌落下，分析控制电机定子电流和控制电机定子反电动势... 针对级联无刷双馈电机组机侧控制器，在任意mt坐标系的数学模型下，推导功率电机有功功率和无功功率方程，由此提出一种基于功率电机定子电压定向的直接功率控制方法。电网电压对称跌落下，分析控制电机定子电流和控制电机定子反电动势的暂态响应，应用比例积分谐振控制器来降低控制电机定子暂态电流脉动，提高系统的稳定性和机组低压穿越能力。仿真结果证明理论分析的正确性和改进方法的有效性。 展开更多

关键词 级联无刷双馈电机 功率控制 低压穿越 PIR控制器

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基于MRAS的无刷双馈电机无位置传感器鲁棒控制

4

作者 陈晗 张永昌 +2 位作者 蒋涛 杨长山 何俊辉 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期24-33,共10页

为取消级联无刷双馈电机系统中成本高、布线难且脆弱的位置传感器,在模型参考自适应系统(MRAS)方法的基础上,提出了一种改进的基于控制绕组电流的无位置控制方法。通过将参考模型和可调模型转换到同步坐标系下,减少了磁链观测器的使用,... 为取消级联无刷双馈电机系统中成本高、布线难且脆弱的位置传感器,在模型参考自适应系统(MRAS)方法的基础上,提出了一种改进的基于控制绕组电流的无位置控制方法。通过将参考模型和可调模型转换到同步坐标系下,减少了磁链观测器的使用,并将参考模型和可调模型的误差进行线性化,在简化控制器参数设计的同时提高了动态性能。将其与基于扩张状态观测器的鲁棒预测控制相结合,实现了无位置传感器高性能闭环控制。实验结果表明,与传统的转速观测器和模型参考自适应方法相比,所提方法在不同转速下稳态脉动和电流谐波更小;动态阶跃响应速度略慢但估计的转速位置信息更精确;在参数变化时能快速准确地计算出位置和转速,表现出参数强鲁棒性,具有实用性。 展开更多

关键词 级联无刷双馈电机 无位置传感器 预测控制 模型参考自适应 参数鲁棒性 扩张状态观测器

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级联式无刷双馈发电机的稳态特性分析 被引量：3

5

作者 曹燕燕 王爱龙 熊光煜 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2007年第3期239-243,共5页

针对风力发电变速恒频技术要求,笔者从简化的等值电路出发,分析了级联式无刷双馈电机的参数特性和稳态特性,使导出的结论大为简化,凸现了该种电机的主要参数与各种稳态特性特征的内在联系。阐述了该种电机发电运行的条件、发电机空载特... 针对风力发电变速恒频技术要求,笔者从简化的等值电路出发,分析了级联式无刷双馈电机的参数特性和稳态特性,使导出的结论大为简化,凸现了该种电机的主要参数与各种稳态特性特征的内在联系。阐述了该种电机发电运行的条件、发电机空载特性、自然功率特性与恒压频比控制特性,从而为该种电机用于风力发电及其采用压频比控制的研究提供参考。 展开更多

关键词 级联无刷双馈电机 风力发电 稳态特性 压频比控制

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级联无刷刷双双馈电机定子磁场定向的直接反馈控制 被引量：2

6

作者 王乐英 夏超英 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期109-113,共5页

针对级联无刷双馈电机,提出了一种采用控制电机定子磁场定向的直接反馈控制方法.首先推导出级联无刷双馈电机在控制电机定子磁场定向坐标系下的磁链方程和转矩方程.然后将功率电机对控制电机的影响视为扰动,在分析磁链方程和转矩方程的... 针对级联无刷双馈电机,提出了一种采用控制电机定子磁场定向的直接反馈控制方法.首先推导出级联无刷双馈电机在控制电机定子磁场定向坐标系下的磁链方程和转矩方程.然后将功率电机对控制电机的影响视为扰动,在分析磁链方程和转矩方程的基础上得出磁链和转矩分别可由控制电机定子电流的直轴分量和交轴分量进行控制的结论.该方法回避了求解复杂非线性方程的困难,控制算法简单,对电机参数的依赖性小.仿真实验结果证明了该方法的有效性. 展开更多

关键词 级联无刷双馈电机 直接反馈控制 定子磁场定向 变速恒频

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级联式无刷双馈电机的建模与仿真 被引量：39

7

作者 卞松江 贺益康 潘再平 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第12期33-37,共5页

无刷双馈电机是一种适应风机、水泵调速节能驱动最有效的电机形式 ,有着很好的应用前景。针对级联式无刷双馈电机 ,详尽地推导了实用的数学模型 ,并采用数字仿真验证了该模型的正确性 。

关键词 级联式无刷双馈电机 建模 仿真 线绕式异步电机 数学模型

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级联式无刷双馈变速恒频发电机控制策略的仿真研究 被引量：10

8

作者 秦虹 潘再平 阳锦刚 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期565-571,共7页

通过对级联式无刷双馈发电机(CBDFG)转子机械速dq坐标系下的数学模型进行建模和仿真,验证了其具备良好的变速恒频发电性能,为进一步研究CBDFG的变速恒频控制策略引入磁链矢量定向控制(FOC)方法。首先建立了CBDFG定子同步速MT坐标系下的... 通过对级联式无刷双馈发电机(CBDFG)转子机械速dq坐标系下的数学模型进行建模和仿真,验证了其具备良好的变速恒频发电性能,为进一步研究CBDFG的变速恒频控制策略引入磁链矢量定向控制(FOC)方法。首先建立了CBDFG定子同步速MT坐标系下的数学模型,并由此推导出一套基于磁链定向控制思想的CBDFG控制策略,利用Matlab/Simulink工具和S函数编写构建系统仿真模型,并进行了空载运行、负载运行和空载并网仿真研究,仿真结果验证了该控制策略的正确性。 展开更多

关键词 级联式无刷双馈电机 变速恒频 定子磁场矢量定向 并网 仿真

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级联式无刷双馈电机的四种动态数学模型 被引量：4

9

作者 高强 韩力 +2 位作者 李辉 叶仁杰 罗辞勇 《微特电机》 北大核心 2010年第3期18-23,共6页

利用交流电机一般理论和电机矩阵分析方法,从级联式无刷双馈电机的基本结构和电磁关系出发,分别建立了四种不同的动态数学模型三相静止坐标系数学模型、任意速度两相旋转坐标系数学模型、转子速度两相旋转坐标系数学模型、双同步速度两... 利用交流电机一般理论和电机矩阵分析方法,从级联式无刷双馈电机的基本结构和电磁关系出发,分别建立了四种不同的动态数学模型三相静止坐标系数学模型、任意速度两相旋转坐标系数学模型、转子速度两相旋转坐标系数学模型、双同步速度两相旋转坐标系数学模型,并对它们各自的特点进行了分析。以建立的转子速度两相旋转坐标系数学模型为例,对该电机进行了仿真实验,从而验证了模型的正确性,为该类电机的特性分析及其控制策略研究奠定了理论基础。 展开更多

关键词 级联式无刷双馈电机 动态数学模型 仿真

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级联式无刷双馈发电机的仿真研究 被引量：13

10

作者 阳锦刚 潘再平 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1014-1020,共7页

介绍了级联式无刷双馈发电机的结构和发电原理,根据异步电机的电压方程和坐标变换理论,推导出无刷双馈电机的转子机械速dq坐标系下的数学模型,并进行了Matlab建模和仿真。仿真结果验证了该数学模型的正确性,并为级联式无刷双馈变速恒频... 介绍了级联式无刷双馈发电机的结构和发电原理,根据异步电机的电压方程和坐标变换理论,推导出无刷双馈电机的转子机械速dq坐标系下的数学模型,并进行了Matlab建模和仿真。仿真结果验证了该数学模型的正确性,并为级联式无刷双馈变速恒频发电系统的进一步研究提供了理论基础。 展开更多

关键词 级联式无刷双馈电机 变速恒频 建模 仿真 风力发电

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级联式无刷双馈电机基本原理探讨 被引量：11

11

作者 徐大平 卢洪锋 +1 位作者 刘东明 吕跃刚 《电机与控制应用》 北大核心 2006年第11期3-5,共3页

作为无刷双馈电机的原型,级联式无刷双馈电机对无刷双馈电机的研究具有基础性的指导意义。从交流电机的基本理论出发,详细阐述了级联式无刷双馈电机的基本原理,指出级联式无刷双馈电机与双馈电机是两种截然不同的电机。

关键词 级联式无刷双馈电机 无刷双馈电机 电机原理

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级联式无刷双馈感应电机稳定性及其控制系统的研究 被引量：1

12

作者 解仑 王志良 +3 位作者 董平 孙一康 杜沧 申详源 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期17-20,共4页

在分析级联式无刷双馈感应电机的数学模型的基础上 ,以小信号线性化增量模型为手段 ,根据李雅普诺夫稳定判据得出其稳定性的条件 ;而后对级联式无刷双馈感应电机矢量控制系统进行了仿真研究 ;最后分析了控制系统在典型工况下的动、静态... 在分析级联式无刷双馈感应电机的数学模型的基础上 ,以小信号线性化增量模型为手段 ,根据李雅普诺夫稳定判据得出其稳定性的条件 ;而后对级联式无刷双馈感应电机矢量控制系统进行了仿真研究 ;最后分析了控制系统在典型工况下的动、静态品质。实验结果证明了其完全可以达到与直流电机控制系统的性能以及仿真分析的正确性。在国内首次研制成功该类电机矢量控制系统样机。为级联式无刷双馈感应电机进一步广泛应用于风力、水力变速恒频发电等领域 。 展开更多

关键词 变速恒频发电 级联式无刷双馈感应电机 稳定性 循环变流器

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级联式无刷双馈电机的矢量控制系统和功率流研究 被引量：5

13

作者 程明 许利通 +2 位作者 曹政 魏新迟 宁新福 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第20期5164-5174,共11页

该文主要研究了级联式无刷双馈电机的矢量控制以及功率流。首先建立了其动态和稳态模型,对网侧变换器使用电网电压定向矢量控制,对机侧变换器使用定子磁链定向矢量控制,以实现无刷双馈电机的变速恒频运行以及有功与无功功率的解耦控制... 该文主要研究了级联式无刷双馈电机的矢量控制以及功率流。首先建立了其动态和稳态模型,对网侧变换器使用电网电压定向矢量控制,对机侧变换器使用定子磁链定向矢量控制,以实现无刷双馈电机的变速恒频运行以及有功与无功功率的解耦控制。同时背靠背变换器的矢量控制可实现功率的双向流动。然后进行了功率流分析,探究了其有功功率分配和不同转速下功率绕组和控制绕组的功率状态,揭示了考虑铜耗下控制侧功率流的变化趋势。通过仿真和实验,验证了矢量控制的有效性以及功率流分析的正确性。 展开更多

关键词 级联式无刷双馈电机 矢量控制 网侧变换器 机侧变换器 功率流

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级联式无刷双馈风力发电机的运行控制 被引量：1

14

作者 赵振民 李娜 王宏民 《黑龙江科技学院学报》 CAS 2008年第6期417-421,共5页

为延长双馈电机的使用寿命,提高其可靠性,在分析级联式无刷双馈电机原理的基础上,通过转子和功率绕组、控制绕组之间的坐标变换,根据d-q双轴数学模型,推导出无刷双馈电机矢量解耦数学模型。仿真结果表明:同步角矢量解耦控制系统能够实... 为延长双馈电机的使用寿命,提高其可靠性,在分析级联式无刷双馈电机原理的基础上,通过转子和功率绕组、控制绕组之间的坐标变换,根据d-q双轴数学模型,推导出无刷双馈电机矢量解耦数学模型。仿真结果表明:同步角矢量解耦控制系统能够实现对电机转矩和磁通的完全解耦控制,空载并网控制调节过程快、精度高,并网过渡平稳,具有良好的控制性能,验证了无刷双馈电机矢量解耦控制的可行性和优越性。 展开更多

关键词 级联式无刷双馈电机 同步角矢量控制 运行控制策略

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级联式无刷双馈电机定子磁链定向控制策略研究 被引量：2

15

作者 梅柏杉 汤凌峰 程晓勇 《电气自动化》 2009年第2期3-5,共3页

级联式无刷双馈电机(CDFM)在变速恒频(VSCF)发电方面有着广阔的应用前景。在分析CDFM的结构特点和工作原理的基础上,构建了该电机在转子速旋转坐标系下的数学模型,推导了VSCF运行模式下的控制策略。为了验证所提方案的正确性,对CDFM发... 级联式无刷双馈电机(CDFM)在变速恒频(VSCF)发电方面有着广阔的应用前景。在分析CDFM的结构特点和工作原理的基础上,构建了该电机在转子速旋转坐标系下的数学模型,推导了VSCF运行模式下的控制策略。为了验证所提方案的正确性,对CDFM发电系统的VSCF运行模式进行了仿真试验。仿真结果验证了该控制策略能够实现有功功率和无功功率的独立控制,证明了该文所提方案的可行性。 展开更多

关键词 级联式无刷双馈电机 变速恒频 控制策略 仿真

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级联式无刷双馈发电机的控制特性分析 被引量：1

16

作者 曹燕燕 曹会会 董蓓蓓 《微特电机》 北大核心 2010年第12期56-58,共3页

从简化的等值电路和未简化的等值电路出发,分析了级联式无刷双馈电机的参数特征,并结合电机发电运行条件,编制M atlab程序,研究其恒压频比控制特性,对发电机在亚同步速和超同步速两种情况下进行了并网运行仿真。仿真结果与理论分析一致... 从简化的等值电路和未简化的等值电路出发,分析了级联式无刷双馈电机的参数特征,并结合电机发电运行条件,编制M atlab程序,研究其恒压频比控制特性,对发电机在亚同步速和超同步速两种情况下进行了并网运行仿真。仿真结果与理论分析一致,为级联式无刷双馈发电机变速恒频风力发电技术的进一步深入研究奠定了一定的理论基础。 展开更多

关键词 级联式无刷双馈发电机 风力发电 控制特性 压频比控制

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级联式无刷双馈电机的一种改进励磁方式 被引量：2

17

作者 李滨 李岚 《微特电机》 北大核心 2016年第11期40-42,50,共4页

在多种风力发电机中,无刷双馈电机以其高可靠性、良好的电气性能以及较高的低电压穿越能力,成为风力发电机中的佼佼者。级联式无刷双馈电机是电机实现无刷化的最简单方法,但此种电机励磁损耗较大,导致发电机效率不高的问题。分析了它的... 在多种风力发电机中,无刷双馈电机以其高可靠性、良好的电气性能以及较高的低电压穿越能力,成为风力发电机中的佼佼者。级联式无刷双馈电机是电机实现无刷化的最简单方法,但此种电机励磁损耗较大,导致发电机效率不高的问题。分析了它的优势和不足,研究了无刷双馈风电机组的励磁系统,提出了功率绕组端并联电容补偿励磁的方法。此方法能够降低转子励磁电流,从而减少了电机的损耗,提高了风力机发电效率。 展开更多

关键词 级联式无刷双馈电机 辅助励磁 电机损耗

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级联式无刷双馈变速恒频风力发电机初步研究 被引量：1

18

作者 李晓竹 李漪淼 史晓斌 《电机与控制应用》 北大核心 2008年第12期9-12,共4页

介绍级联式无刷双馈电机在风力发电中的应用,通过调节控制绕组频率,在风速变化的情况下,维持功率绕组频率不变,保证了电能质量,使功率绕组可直接接入电网。给出其在转子速坐标系下的数学模型,并初步分析其控制策略。

关键词 级联式无刷双馈发电机 变速恒频风力发电 控制策略

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级联式无刷双馈电机的一种改进励磁方式

19

作者 李滨 李岚 《微特电机》 北大核心 2016年第9期29-32,50,共4页

在多种风力发电机中,无刷双馈电机以其高可靠性、良好的电气性能以及较高的低电压穿越能力,成为风力发电机中的佼佼者。级联式无刷双馈电机是电机实现无刷化的最简单方法,但此种电机存在励磁损耗较大,导致发电机效率不高的问题。分析了... 在多种风力发电机中,无刷双馈电机以其高可靠性、良好的电气性能以及较高的低电压穿越能力,成为风力发电机中的佼佼者。级联式无刷双馈电机是电机实现无刷化的最简单方法,但此种电机存在励磁损耗较大,导致发电机效率不高的问题。分析了它的优势和不足,研究了无刷双馈风电机组的励磁系统,提出了功率绕组端并联电容补偿励磁的方法。此方法能够降低转子励磁电流,从而减少了电机的损耗,提高了风力机发电效率。 展开更多

关键词 级联式无刷双馈电机 辅助励磁 电机损耗

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