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一种感应电机的解耦控制方法 被引量:141
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作者 周志刚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期121-125,共5页
交流电机是一种机电能量转换的重要装置。它有极强的电磁耦合性。该文在交流电机转子磁场定向控制的基础上,根据控制原理的不变性原理提出了一种感应电机偏差解耦控制方法。给出了算法的推导过程。对所提方法的鲁棒性进行了分析。对解... 交流电机是一种机电能量转换的重要装置。它有极强的电磁耦合性。该文在交流电机转子磁场定向控制的基础上,根据控制原理的不变性原理提出了一种感应电机偏差解耦控制方法。给出了算法的推导过程。对所提方法的鲁棒性进行了分析。对解耦方式与矢量控制系统结构、影响解耦因素进行了探讨。计算机仿真对解耦效果进行了比较。物理实验对所提方法进行了验证。理论分析和实验结果表明所提方法具有良好的解耦控制方法。 展开更多
关键词 感应电要 解耦控制 交流电机 电磁耦合性 矢量控制
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异步电动机的效率优化快速响应控制研究 被引量:52
2
作者 崔纳新 张承慧 孙丰涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第11期118-123,共6页
考虑异步电动机定转子铜损和铁损,建立了按转子磁场定向的d-q坐标系下异步电动机的损耗模型,通过研究不同运行条件下电动机损耗与转子磁通的关系,提出了基于损耗模型的矢量控制变频调速异步电动机的效率优化控制策略;针对电机弱磁运行... 考虑异步电动机定转子铜损和铁损,建立了按转子磁场定向的d-q坐标系下异步电动机的损耗模型,通过研究不同运行条件下电动机损耗与转子磁通的关系,提出了基于损耗模型的矢量控制变频调速异步电动机的效率优化控制策略;针对电机弱磁运行情况下存在动态响应速度慢的问题,采用一种简单有效的动态电流分配方法,使动态电磁转矩快速上升,实现快速转矩响应和速度跟踪性能。以数字信号处理器TMS320LF2407为控制电路核心搭建实验系统,仿真和实验结果表明该控制策略能够使矢量控制变频驱动异步电动机运行损耗明显降低,运行稳定,并具有良好的动态响应性能。 展开更多
关键词 异步电动机 控制研究 快速响应 效率优化 TMS320LF2407 数字信号处理器 转子磁场定向 优化控制策略 动态响应速度 动态响应性能 矢量控制 电动机损耗 转子磁通 运行条件 变频调速 分配方法 动态电流 电磁转矩 跟踪性能
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一种用于感应电机控制的新型滑模速度观测器研究 被引量:38
3
作者 路强 沈传文 +1 位作者 季晓隆 孟永庆 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第18期164-168,共5页
提出一种新颖的用于感应电机控制的滑模速度观测器。与传统的滑模速度观测器相比,此观测器具有结构简单、新颖、易于实现的特点,且有效消除了在无速度传感器的电机控制系统中,运用滑模观测器所固有的高频速度抖动现象。该观测器利用电... 提出一种新颖的用于感应电机控制的滑模速度观测器。与传统的滑模速度观测器相比,此观测器具有结构简单、新颖、易于实现的特点,且有效消除了在无速度传感器的电机控制系统中,运用滑模观测器所固有的高频速度抖动现象。该观测器利用电压和电流信号构成观测器估计电机转速、转子磁通值及转子磁通位置,其理论的正确性由李雅普诺夫理论证明。将其运用于采用磁场定向矢量控制方法的无速度传感器感应电机控制系统,实验证明在整个调速范围内都取得了良好的效果,系统具有良好的稳态精度及动态响应性能。 展开更多
关键词 感应电机 滑模速度观测器 李雅普诺夫理论 矢量控制 无速度传感器
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感应电动机失电残压的研究及其对重合过程的影响 被引量:43
4
作者 高吉增 杨玉磊 崔学深 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期45-48,53,共5页
由于失电残压的存在,对感应电动机进行重合闸或备用电源再投入操作时可能会引起大的冲击电流和冲击转矩,对电源与电动机造成危害,并引发线路保护误动及电能质量下降等问题。文章通过建立空间向量下的感应电动机模型来研究失电后电动机... 由于失电残压的存在,对感应电动机进行重合闸或备用电源再投入操作时可能会引起大的冲击电流和冲击转矩,对电源与电动机造成危害,并引发线路保护误动及电能质量下降等问题。文章通过建立空间向量下的感应电动机模型来研究失电后电动机内部的电磁变化规律,推导出了感应电动机的失电残压解析式,并分析了电机在不同时刻恢复电源时引起的冲击电流与冲击转矩。 展开更多
关键词 感应电动机 空间向量 失电残压 电源恢复
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长白山天池火山岩浆系统分析 被引量:40
5
作者 仇根根 裴发根 +6 位作者 方慧 杜炳锐 张小博 张鹏辉 袁永真 何梅兴 白大为 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期3466-3477,共12页
针对外媒报道长白山天池火山在近2年内有可能喷发的言论,在长白山天池火山区布测了一条长度约为103km的二维大地电磁测深观测剖面,对火山区深部电性结构进行探测研究.由于研究区内不明来源的电磁干扰非常强,对数据采用了远参考处理、Rob... 针对外媒报道长白山天池火山在近2年内有可能喷发的言论,在长白山天池火山区布测了一条长度约为103km的二维大地电磁测深观测剖面,对火山区深部电性结构进行探测研究.由于研究区内不明来源的电磁干扰非常强,对数据采用了远参考处理、Robust处理、Rhoplus分析、张量阻抗分解和基于一维层状介质电阻率与相位互算方法等先进处理技术,获取到一批在强干扰区质量较为可靠的电磁数据,利用数据计算分析了长白山天池火山区二维构造走向和感应矢量特征,采用NLCG二维反演技术对资料进行了二维反演解释,并将反演结果与前人探测结果进行了对比分析.探测结果表明:在天池火山口下方存在明显的直立型岩浆通道,岩浆通道在下方约5-8km位置形成关闭;在火山口下方往北方向附近,在埋深位置约7km深处存在一个明显的低阻异常体,电阻率小于10Ωm,且与岩浆通道对接,推测其可能是地表浅部发育的岩浆囊;在长白山山门附近C07-C09号测点之间和C04-C05号测点之间,在埋深约7-17km深处发现近直立型低阻带,低阻带与下方低阻体直接相连,推测低阻带内赋存有活动的岩浆;随着埋深的增加,从天池火山口南部约20km位置往北方向,在埋深13-30km之间壳内广泛发育明显的低阻异常体,推测其可能是活动的岩浆囊.反演结果与前人探测结果整体电性特征相似,但又局部不同. 展开更多
关键词 大地电磁测深 构造走向 感应矢量 壳内低阻体 岩浆囊
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小波网络在直接转矩控制定子电阻辨识中的应用 被引量:27
6
作者 吕伟杰 刘鲁源 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期116-119,共4页
针对直接转矩控制中电机低速运行时定子电阻变化对系统性能影响较大的问题,提出了一种基于小波网络的定子电阻辨识方法,并对该方法进行仿真研究。仿真结果证实,该文所提的辨识方法优于 BP 神经网络。通过该方法可以有效的提高交流电机... 针对直接转矩控制中电机低速运行时定子电阻变化对系统性能影响较大的问题,提出了一种基于小波网络的定子电阻辨识方法,并对该方法进行仿真研究。仿真结果证实,该文所提的辨识方法优于 BP 神经网络。通过该方法可以有效的提高交流电机的低速运行性能。 展开更多
关键词 交流电机 直接转矩控制 定子 电阻辨识 小波网络 矢量控制
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基于定子电流矢量定向的异步电机转子磁链估计器及其应用研究 被引量:26
7
作者 张春朋 林飞 +2 位作者 宋文超 高龙 陈寿孙 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第8期155-158,共4页
异步电机矢量控制的关键问题在于精确地估计转子磁链。然而,传统的磁链估计器的精度会因定子或转子电阻的摄动而降低。文中提出了一种基于定子电流矢量定向的转子磁链估计器。该新型估计器不包含定转子电阻,可以避免电阻参数摄动对估计... 异步电机矢量控制的关键问题在于精确地估计转子磁链。然而,传统的磁链估计器的精度会因定子或转子电阻的摄动而降低。文中提出了一种基于定子电流矢量定向的转子磁链估计器。该新型估计器不包含定转子电阻,可以避免电阻参数摄动对估计精度的影响。开环和闭环的仿真结果表明,该估计器具有相当高的精度,并且在定转子电阻大幅度摄动时,估计结果几乎不受影响,显示出比传统的磁链估计器更强的抗扰动能力。 展开更多
关键词 异步电机 转子磁链估计器 定子 电流矢量定向 矢量控制
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三电平逆变器异步电动机直接转矩控制系统(I)——单一矢量法 被引量:24
8
作者 李永东 侯轩 谭卓辉 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期34-39,共6页
三电平中点钳位逆变器(NPC)广泛应用于中压变频调速系统,具有对器件耐压要求低,输出谐波含量低,控制性能好等优点。其主要问题是如何避免中点电压的漂移,以及防止输出电压有过高的瞬时跳变。提出一种三电平异步电动机直接转矩控制(DTC)... 三电平中点钳位逆变器(NPC)广泛应用于中压变频调速系统,具有对器件耐压要求低,输出谐波含量低,控制性能好等优点。其主要问题是如何避免中点电压的漂移,以及防止输出电压有过高的瞬时跳变。提出一种三电平异步电动机直接转矩控制(DTC)系统,即基于单一矢量的控制算法。该方法有效地控制了三电平逆变器的中点电压,并抑制了输出电压的跳变,从而满足了实际运行的要求。仿真结果表明,本文的方法在三电平逆变器供电的异步电动机上有效地实现了DTC系统,并能达到较好的控制性能。 展开更多
关键词 三电平 异步电动机 直接转矩控制 单一矢量
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基于自抗扰控制器的异步电机矢量控制 被引量:27
9
作者 苏位峰 孙旭东 李发海 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期1329-1332,共4页
针对异步电机的高性能鲁棒问题,采用自抗扰控制理论,设计并实现了基于自抗扰控制器的异步电机矢量控制方案。将电机模型中的耦合项及参数摄动视为系统扰动,采用扩张状态观测器进行观测并加以补偿,简化了系统结构,提高了响应速度。为减... 针对异步电机的高性能鲁棒问题,采用自抗扰控制理论,设计并实现了基于自抗扰控制器的异步电机矢量控制方案。将电机模型中的耦合项及参数摄动视为系统扰动,采用扩张状态观测器进行观测并加以补偿,简化了系统结构,提高了响应速度。为减小运算量,对自抗扰控制器的典型结构作了简化处理,使控制周期缩短约1/2,提高了实时控制性能。仿真和物理实验表明,该文研究的基于自抗扰控制器的矢量控制系统,在70%额定负载突卸情况下的动态速升仅为0.8%,动态性能优异,对转子参数变化也具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 异步电机 矢量控制 自抗扰控制器 PI调节器
原文传递
无速度传感器感应电机改进转子磁链观测器 被引量:29
10
作者 王高林 陈伟 +2 位作者 杨荣峰 于泳 徐殿国 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期638-642,共5页
针对感应电机无速度传感器磁场定向控制系统,提出一种基于电压模型的改进转子磁链观测方法。为了有效抑制反电动势积分环节所存在的直流偏移和积分饱和问题,采用一个截止频率可根据输出频率进行自调整的低通滤波器来代替传统电压模型磁... 针对感应电机无速度传感器磁场定向控制系统,提出一种基于电压模型的改进转子磁链观测方法。为了有效抑制反电动势积分环节所存在的直流偏移和积分饱和问题,采用一个截止频率可根据输出频率进行自调整的低通滤波器来代替传统电压模型磁链观测器中的反电动势积分环节。然而低通滤波器的引入将会产生磁链幅值和相位的观测误差,从而导致在低速运行场合中磁链观测性能显著下降,为了解决这一问题,设计一个可以补偿磁链观测误差的补偿器。通过11kW感应电机无速度传感器矢量控制系统对所提出的改进转子磁链观测器进行了实验验证,结果证明了算法的有效性。 展开更多
关键词 感应电机 无速度传感器 矢量控制 转子磁链观测器 电压模型
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基于MATLAB/SIMULINK的异步电机矢量控制调速系统仿真 被引量:11
11
作者 杨洋 张桂香 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 2000年第S1期50-55,共6页
从异步电机矢量控制数学模型入手 ,介绍一种基于MATLAB/ SIMULINK的异步电机按转子磁场定向的矢量控制系统仿真模型 .该模型可通用于异步笼型电机 ,使用时只需输入不同电机参数即可 .通过仿真实验验证了模型的正确性 .
关键词 异步电机 矢量控制 MATLAB/SIMULINK 仿真
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基于MRAS的感应电机无速度传感器矢量控制 被引量:28
12
作者 周亚丽 李永东 郑泽东 《电气传动》 北大核心 2009年第4期3-8,共6页
在两相静止坐标系下的模型参考自适应系统(MRAS)中,由于转子磁链在α与β轴的两个分量之间存在交叉反馈关系,离散计算时收敛性能较差。采用了一种在两相旋转坐标系下实现的模型参考自适应系统,来辨识感应电机的转速。该方法的参考模型... 在两相静止坐标系下的模型参考自适应系统(MRAS)中,由于转子磁链在α与β轴的两个分量之间存在交叉反馈关系,离散计算时收敛性能较差。采用了一种在两相旋转坐标系下实现的模型参考自适应系统,来辨识感应电机的转速。该方法的参考模型和可调模型分别由改进的电压模型和两相旋转坐标系下转子磁链的电流模型构成。在以TMS320C32为核心的实验平台上进行了实验研究。实验结果表明,该系统能较好地估计电机的磁链及转速,具有良好的稳态辨识特性。 展开更多
关键词 感应电动机 矢量控制 无速度传感器 模型参考自适应系统
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异步电动机无速度传感器的矢量控制 被引量:18
13
作者 曾岳南 陈伯时 《电气传动自动化》 2000年第4期3-6,共4页
对交流异步电动机无速度传感器的矢量控制进行了综述 ,分析了几种控制方案的原理 ,指出了它们各自的优点与不足 。
关键词 异步电动机 矢量控制 无速度传感器 电机速度
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基于SVPWM的异步电机矢量控制系统的仿真 被引量:23
14
作者 贺晓蓉 刘述喜 陈新岗 《计算机仿真》 CSCD 2007年第4期322-325,共4页
首先阐述了空间矢量脉宽调制技术应用于交流感应电机矢量控制系统的基本原理,在此基础上讨论了间接转子磁场定向电压注入型矢量控制系统的实现方案,基于MATLAB/SIMULINK构建了这种矢量控制系统的仿真模型并进行了深入的仿真研究。仿真... 首先阐述了空间矢量脉宽调制技术应用于交流感应电机矢量控制系统的基本原理,在此基础上讨论了间接转子磁场定向电压注入型矢量控制系统的实现方案,基于MATLAB/SIMULINK构建了这种矢量控制系统的仿真模型并进行了深入的仿真研究。仿真结果表明了模型的正确性,并验证了该文所建立的调速系统可以实现感应电机产生转矩的电流分量和产生磁通的电流分量之间的解耦控制,使感应电机获得与他励直流电机一致的瞬态响应特性,实现了对负载扰动和参考值变化的快速响应。 展开更多
关键词 异步电机 空间矢量脉宽调制 矢量控制 系统仿真
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基于复矢量的异步电机电流环数字控制 被引量:28
15
作者 韦克康 周明磊 +1 位作者 郑琼林 王琛琛 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期88-94,共7页
定子电流环控制在异步电机矢量控制系统占有非常重要的地位,直接关系牵引系统的转矩控制快速性和系统稳定性。然而,在大功率牵引传动系统中,为了降低开关器件的损耗,往往牵引逆变器的开关频率只有几百赫兹,这使得电流环带宽受限;另一方... 定子电流环控制在异步电机矢量控制系统占有非常重要的地位,直接关系牵引系统的转矩控制快速性和系统稳定性。然而,在大功率牵引传动系统中,为了降低开关器件的损耗,往往牵引逆变器的开关频率只有几百赫兹,这使得电流环带宽受限;另一方面控制环路中存在较大的延时,加剧了交流感应电机dq轴电流的交叉耦合程度,进一步降低了电流环的性能,严重时甚至导致系统不稳定。为了克服这些问题,进一步提高牵引感应电机的动态性能,首先在复矢量概念基础上,建立精确的含有延时在内的逆变器供电的异步电机的离散数学模型,接着分析了延时对异步电机数字矢量控制的影响,得到了克服延时的控制思路。在此基础上,在离散域中利用零极点对消原理,得到基于复矢量的电流数字控制算法。实验结果表明,在电机低开关频率数字矢量控制系统中的电流环中引入基于复矢量的纯数字控制算法,有效提高了电机的动态性能。 展开更多
关键词 复矢量离散电流控制 异步电机 矢量控制 动态性能 离散模型
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采用抗差扩展卡尔曼滤波器的感应电机转速估计方法 被引量:28
16
作者 尹忠刚 赵昌 +2 位作者 钟彦儒 李立冬 李洁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第18期152-159,190,共8页
扩展卡尔曼滤波器(extended Kalman fileter,EKF)已广泛应用于无速度传感器矢量控制转速估计。尽管扩展卡尔曼滤波器具有较强的抗干扰能力,但是面对粗差时仍然会出现较大的抖动,影响系统的控制性能。提出了一种基于抗差扩展卡尔曼滤波... 扩展卡尔曼滤波器(extended Kalman fileter,EKF)已广泛应用于无速度传感器矢量控制转速估计。尽管扩展卡尔曼滤波器具有较强的抗干扰能力,但是面对粗差时仍然会出现较大的抖动,影响系统的控制性能。提出了一种基于抗差扩展卡尔曼滤波器的转速估计方法,分析了粗差对扩展卡尔曼滤波器估算精度的影响,探讨了在应用于感应电机转速估计时抗差EKF能否同样取得良好的估计精度,以及优于EKF的抗粗差性能。通过仿真与实验,对比了遇到较大外部干扰和估算误差干扰时抗差EKF与EKF的转速误差和磁链变化。仿真与实验结果表明,抗差EKF较EKF而言具有更好的抗粗差性能,可以使系统遇到干扰时更快收敛。 展开更多
关键词 抗差 扩展卡尔曼滤波器 感应电机 转速估计 矢量控制
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电力机车牵引传动系统矢量控制 被引量:28
17
作者 周明磊 游小杰 王琛琛 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期110-115,129,共7页
以大功率交流传动电力机车为背景,研究了低开关频率下基于多模式同步调制的矢量控制。针对大功率牵引传动系统开关频率低的特点,采用了基于异步调制-同步调制和优化PWM的多模式调制策略。而针对将矢量控制和多模式调制策略结合后的新问... 以大功率交流传动电力机车为背景,研究了低开关频率下基于多模式同步调制的矢量控制。针对大功率牵引传动系统开关频率低的特点,采用了基于异步调制-同步调制和优化PWM的多模式调制策略。而针对将矢量控制和多模式调制策略结合后的新问题,通过相角调节器,以及转子磁链幅值、角度的控制和补偿等方面的研究实现了不同调制策略以及定向不准等情况下电机转矩的精确控制。由于方波工况下电压不能调节,还研究了方波工况下的控制方法。最后通过仿真和实验给予了验证。 展开更多
关键词 电力机车 异步电机 矢量控制 同步调制 方波
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一种异步电机的电流环解耦控制方法 被引量:24
18
作者 齐丽英 王琛琛 +1 位作者 周明磊 王剑 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期174-180,共7页
在异步电机的矢量控制系统中,电流控制器处于内环,对系统响应的准确性和快速性有着重要影响。然而矢量控制经过坐标变换后,电流环中的d、q轴之间仍存在交叉耦合,并且随着同步频率增加耦合分量加大;另一方面,数字延时的存在使耦合加剧进... 在异步电机的矢量控制系统中,电流控制器处于内环,对系统响应的准确性和快速性有着重要影响。然而矢量控制经过坐标变换后,电流环中的d、q轴之间仍存在交叉耦合,并且随着同步频率增加耦合分量加大;另一方面,数字延时的存在使耦合加剧进一步降低了电流环特性,对于大功率低开关频率交流传动的影响尤其明显,严重时可能导致系统不稳定。为了实现良好的解耦控制,基于复矢量分析方法建立了更加精确完整的电机模型,提出一种电压解耦控制的电流控制器,在此基础上引入了延时及其补偿方法,并通过复矢量传递函数对控制策略的动态解耦性及鲁棒性进行了研究。仿真和实验结果表明所提方法有效提高了电机动态控制性能。 展开更多
关键词 电流控制 解耦 复矢量 感应电机 矢量控制
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矢量控制中感应电动机转子电阻的自适应辨识 被引量:14
19
作者 冬雷 李永东 +1 位作者 王文森 李明才 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期13-17,44,共6页
异步电动机的转子电阻在电机运行中由于温升、集肤效应等原因 ,往往是电机控制系统中变化最为明显的参数之一。如何准确、快速的辨识异步电动机转子电阻 ,以提高整个矢量控制系统的鲁棒性 ,一直以来是国内外研究的重点。转子电阻对异步... 异步电动机的转子电阻在电机运行中由于温升、集肤效应等原因 ,往往是电机控制系统中变化最为明显的参数之一。如何准确、快速的辨识异步电动机转子电阻 ,以提高整个矢量控制系统的鲁棒性 ,一直以来是国内外研究的重点。转子电阻对异步电动机调速系统的影响由于控制策略和控制结构的不同而有所差别。本文在异步电动机矢量控制系统中提出了一种基于转子磁场定向的转子电阻自适应辨识方法。这种方法结构简单 ,计算量少 ,而且仿真和实验结果证明这种方法可以准确、快速的辨识转子电阻。 展开更多
关键词 矢量控制 感应电动机 转子电阻 自适应辨识
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基于异步电机的风力机模拟实验平台的研究 被引量:20
20
作者 乔明 林飞 +1 位作者 孙湖 郑琼林 《电气传动》 北大核心 2009年第1期40-43,共4页
提出了一种风力发电系统研究和实验平台的设计方案,利用逆变器控制的异步电动机模拟风力机特性,驱动风力发电机运行。首先分析了风力机的功率和转矩特性,讨论了风力机的转矩模拟方案。通过给定风速和实测转速,按照风力机特性可计算出应... 提出了一种风力发电系统研究和实验平台的设计方案,利用逆变器控制的异步电动机模拟风力机特性,驱动风力发电机运行。首先分析了风力机的功率和转矩特性,讨论了风力机的转矩模拟方案。通过给定风速和实测转速,按照风力机特性可计算出应输出的转矩。控制异步电机输出同样的转矩,便可实现风力机的模拟。异步电机采用了带有前馈解耦的间接磁场定向矢量控制,其dq轴电流可分别对磁链和转矩进行控制,其转矩响应可满足控制要求。在变风速和变转速两种典型运行条件下的实验结果表明,异步电机可以准确的对风力机特性进行模拟。该平台可方便地用于实验室条件下的风力发电系统研究。 展开更多
关键词 风力发电 风力机 特性模拟 感应电机 矢量控制
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