大型矿用永磁直驱电机设计及铁损分析 被引量：2

1

作者 符致昭 《防爆电机》 2019年第3期16-18,共3页

针对矿用永磁直驱电机运行特点,以1000kW 65r/min 1140V大型矿用永磁直驱电机为例,在空载、额定工况下,对电机齿槽转矩、气隙磁密、反电势和负载转矩等主要性能进行电磁仿真计算,介绍电机结构特点;并进行铁损分析。

关键词 永磁直驱 电磁计算 铁耗分析

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兆瓦级永磁直驱风力发电机组变流技术 被引量：25

2

作者 徐锋 王辉 杨韬仪 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2007年第7期57-61,共5页

当前主流的风力发电系统采用"双馈电机+双PWM变流器"的变流技术,但存在效率低、控制复杂的问题。采用六相低速永磁同步发电机代替双馈发电机,变流器采用"不控整流+升压斩波+SPWM逆变"变流技术。六相不可控的二极管... 当前主流的风力发电系统采用"双馈电机+双PWM变流器"的变流技术,但存在效率低、控制复杂的问题。采用六相低速永磁同步发电机代替双馈发电机,变流器采用"不控整流+升压斩波+SPWM逆变"变流技术。六相不可控的二极管整流器对低速永磁发电机发出的交流电进行12脉波整流,这种不可控的整流方式增加了系统可靠性,简化了控制系统;采用升压斩波电路进行升压,以降低系统对电机输出电压的限制,拓宽风机的工作范围,同时将2个升压斩波电路并联,以降低单个电抗器和IGBT器件通过的电流;逆变器采用2个三相桥式PWM逆变器并联方式,在最佳风能捕获(MPPT)算法和逆变器数学模型的基础上,采用直接电流控制对逆变器进行输出控制。用PSIM软件进行了建模和仿真,仿真结果证实设计的正确性。 展开更多

关键词 风力发电 永磁直驱 不控整流 升压斩波 SPWM逆变器 直接电流控制

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永磁直驱风力发电机结构发展研究 被引量：11

3

作者 马艳洁 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第6期282-284,共3页

直驱式永磁风力发电机具有高功率密度、高效率、高可靠性、低维护成本和电网兼容性好、低电压穿越能力强等优点而成为最具发展前景的风力发电解决方案。介绍了径向磁通、轴向磁通以及横向磁通电机的结构电机的特点以及应用情况,针对目... 直驱式永磁风力发电机具有高功率密度、高效率、高可靠性、低维护成本和电网兼容性好、低电压穿越能力强等优点而成为最具发展前景的风力发电解决方案。介绍了径向磁通、轴向磁通以及横向磁通电机的结构电机的特点以及应用情况,针对目前市场的主流径向磁通永磁风力发电机,综合考虑电机的轴承支撑方式、冷却方式以及内外转子结构,将其分成四种结构,并对每种结构形式的特点加以详细的分析和介绍,并指出各种结构电机的优缺点,对永磁风力发电机结构的发展趋势进行了阐述。 展开更多

关键词 永磁直驱 风力发电机 结构分析 内转子 外转子

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永磁直驱风电场故障等值建模方法 被引量：5

4

作者 张武洋 杨飞 +4 位作者 孔繁哲 刘梦夏 田景辅 贾科 毕天姝 《南方电网技术》 CSCD 北大核心 2023年第8期23-30,47,共9页

新能源场站故障建模与分析方法是风电、光伏集中并网地区的故障特性和保护研究的基础,然而目前广泛采用的单机等值模型无法准确反映场站短路电流特征。基于永磁风机的故障特征对等值前后的dq轴电流进行归算,得到了等值产生的短路电流误... 新能源场站故障建模与分析方法是风电、光伏集中并网地区的故障特性和保护研究的基础,然而目前广泛采用的单机等值模型无法准确反映场站短路电流特征。基于永磁风机的故障特征对等值前后的dq轴电流进行归算,得到了等值产生的短路电流误差与机组电气量边界的解析关系,并根据所需等值精度给出了建立多机等值模型的分群边界,实现永磁风电场的多机建模。以典型实际场站拓扑为例搭建了仿真模型,仿真结果表明该模型与详细模型的故障电流特征基本一致,其精度与单机等值模型相比有较大提升,验证了所提出的分群判据的合理性。 展开更多

关键词 永磁直驱 风电场 等值建模 短路电流 聚合边界

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基于Ansys-Maxwell的双定子永磁直驱风力发电机设计研究 被引量：5

5

作者 刘志华 李志平 +1 位作者 彭双光 郑亮 《上海大中型电机》 2021年第2期28-32,共5页

以往的永磁直驱风力发电机由于采用多极结构,外径较大、功率密度较低,转子内部有大量的空间没有利用。为了在不增加电机体积的前提下提高电机功率密度,对双定子这特殊电机结构进行了研究。提出了一种新型双定子电机的设计方法并建立双... 以往的永磁直驱风力发电机由于采用多极结构,外径较大、功率密度较低,转子内部有大量的空间没有利用。为了在不增加电机体积的前提下提高电机功率密度,对双定子这特殊电机结构进行了研究。提出了一种新型双定子电机的设计方法并建立双定子结构电机的二维有限元模型。采用有限元分析的方法,分析了双定子电机的空载特性、负载特性、最大输出功率、永磁体最大去磁工作点,验证了设计方法的合理性。 展开更多

关键词 永磁直驱 双定子电机 电磁设计 有限元分析

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永磁直驱变速恒频风电系统并网逆变器研究 被引量：5

6

作者 郭瑾 王雷 +1 位作者 李易 李平东 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2017年第10期24-26,共3页

针对永磁直驱风电系统,采用全功率脉宽调制(PWM)逆变器实现变速恒频并网。并网逆变器采用基于电网电压定向的矢量控制策略。构建电压外环和电流内环,电压外环用于稳定直流电容电压,电流内环实现有功能量和无功能量的解耦输出。仿真和实... 针对永磁直驱风电系统,采用全功率脉宽调制(PWM)逆变器实现变速恒频并网。并网逆变器采用基于电网电压定向的矢量控制策略。构建电压外环和电流内环,电压外环用于稳定直流电容电压,电流内环实现有功能量和无功能量的解耦输出。仿真和实验均表明该控制方法可实现系统单位功率因数运行,注入电网电流正弦度较高,并网电流总谐波畸变率(THD)低于5%,且系统具有较好的动、静态性能。 展开更多

关键词 逆变器 永磁直驱 脉宽调制

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双并列转子永磁直驱电机转子不平衡力分析与优化 被引量：1

7

作者 陶大军 陈阳 +1 位作者 李峥 戈宝军 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期2961-2973,共13页

双并列转子永磁直驱电机受轴间距限制,设计时会切掉部分定子铁心和绕组,造成转子电磁力不平衡。为最大限度地抑制转子所受的不平衡电磁力,该文从双并列转子结构出发,分析了电机绕组电感参数不对称的原因,提出通过合理设计线圈跨距和分... 双并列转子永磁直驱电机受轴间距限制,设计时会切掉部分定子铁心和绕组,造成转子电磁力不平衡。为最大限度地抑制转子所受的不平衡电磁力,该文从双并列转子结构出发,分析了电机绕组电感参数不对称的原因,提出通过合理设计线圈跨距和分布平衡三相电感。在此基础上,构建转子所受总电磁力的数学模型,理论分析各个分力的来源及影响因素,研究各个分力对转子所受总电磁力的影响,提出了优化占空角、优化耦合间距、采用定子端部不对称结构、采用转子偏心结构和切除部分单元电机五种优化方法,实现对转子所受电磁力的优化,探讨了不同方法的优化效果,以及其对转矩脉动的影响,总结了不同优化方法的优缺点。 展开更多

关键词 双并列转子 永磁直驱电机 电磁力 优化方法

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兆瓦级直驱式永磁同步风力发电控制系统研究 被引量：4

8

作者 王仲勋 沈锦飞 《现代电子技术》 2011年第4期201-203,207,共4页

永磁直驱风力发电系统与双馈交流励磁风力发电系统相比较,具有结构简单、发电效率及运行可靠性高等优点。采用"不控整流+升压斩波+PWM逆变"的变流技术,推导了发电机转速变化和DC/DC环节上功率开关器件占空比变化之间的关系,... 永磁直驱风力发电系统与双馈交流励磁风力发电系统相比较,具有结构简单、发电效率及运行可靠性高等优点。采用"不控整流+升压斩波+PWM逆变"的变流技术,推导了发电机转速变化和DC/DC环节上功率开关器件占空比变化之间的关系,研究了利用占空比调节来进行最大功率点跟踪的新方法。该系统可实现最大风能跟踪控制以及变速恒频发电运行,并对系统进行了仿真和实验,实验结果证明了系统的可行性和正确性。 展开更多

关键词 永磁直驱 风力发电 最大功率点跟踪 PWM逆变

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永磁直驱风力发电机瞬态温度特性研究 被引量：3

9

作者 丁亮 徐蕊 +3 位作者 罗华利 周元晨 杨振河 杨小林 《电网与清洁能源》 2013年第9期57-61,共5页

采用有限元法对大功率永磁直驱风力发电机定子三维瞬态温度场进行计算,得到了电机定子温度场。对发电机进行了型式试验,测试结果与计算的稳态结果较为接近,验证了计算的准确性。结果表明,电机在额定工况下,温升稳定后端部绕组温度高于... 采用有限元法对大功率永磁直驱风力发电机定子三维瞬态温度场进行计算,得到了电机定子温度场。对发电机进行了型式试验,测试结果与计算的稳态结果较为接近,验证了计算的准确性。结果表明,电机在额定工况下,温升稳定后端部绕组温度高于中间绕组,最高温度点在背风侧的端部绕组,最高温度与平均温度相差16℃左右。将实际风场的风资源数据作为外界条件,对永磁直驱发电机一定时间跨度的瞬态温度进行计算,结果与SCADA系统采集的风力发电机运行数据较为接近,为绝缘系统设计和电机的优化提供了参考。 展开更多

关键词 永磁直驱 风力发电机 瞬态温度场 风场运行数据

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直接功率控制在永磁直驱风电系统的应用 被引量：2

10

作者 邱昊 赵丽平 《电测与仪表》 北大核心 2015年第22期73-79,共7页

永磁直驱风力发电机组由于系统参数的变化而具有多变量、非线性及强耦合的特点,因此矢量控制会受到影响。文章针对永磁直驱风电系统稳定性和动态性能的问题,采用直接功率控制策略,通过省去电流闭环环节,减少了坐标变换,从而简化控制算... 永磁直驱风力发电机组由于系统参数的变化而具有多变量、非线性及强耦合的特点,因此矢量控制会受到影响。文章针对永磁直驱风电系统稳定性和动态性能的问题,采用直接功率控制策略,通过省去电流闭环环节,减少了坐标变换,从而简化控制算法以改善系统性能。最后,通过Matlab/Simulink搭建直接功率控制仿真模型,对控制策略的可行性进行仿真验证;并采用DSP+FPGA实现所提出控制策略,进行了实验验证。仿真和实验结果均证明了控制策略的有效性。 展开更多

关键词 风电系统 永磁直驱 直接功率控制

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矿用永磁直驱电机损耗计算和分析 被引量：2

11

作者 张狄林 《船电技术》 2016年第12期46-48,52,共4页

针对矿用永磁直驱电机的特点,以一台500 kW 60 r/min低速永磁直驱电机为例,提出集中整距多极少槽电机定子导体不同匝间损耗的差异性导致的发热不均以及转子磁钢损耗极易被忽视容易引起转子发热严重的问题,阐述了定子铜耗和转子涡流损耗... 针对矿用永磁直驱电机的特点,以一台500 kW 60 r/min低速永磁直驱电机为例,提出集中整距多极少槽电机定子导体不同匝间损耗的差异性导致的发热不均以及转子磁钢损耗极易被忽视容易引起转子发热严重的问题,阐述了定子铜耗和转子涡流损耗精确计算的重要性,通过仿真和温度场计算验证了所提出观点的正确性。最后。 展开更多

关键词 永磁直驱 分数槽集中绕组 定子交流铜耗 转子涡流损耗 转子磁钢损耗

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永磁直驱式风机采用混合直流并网的控制策略 被引量：18

12

作者 于洋 徐政 +1 位作者 徐谦 孙黎滢 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期2863-2870,共8页

提出一种永磁直驱式风机经混合直流系统并网的拓扑,直流系统整流侧采用模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC),逆变侧采用电网换相换流器(line commutated converter,LCC)。该系统结合了MMC和LCC各自的优点,既可以为风... 提出一种永磁直驱式风机经混合直流系统并网的拓扑,直流系统整流侧采用模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC),逆变侧采用电网换相换流器(line commutated converter,LCC)。该系统结合了MMC和LCC各自的优点,既可以为风电场无源系统提供电压支撑,又可以降低投资成本和运行损耗。MMC可以通过子模块投切瞬间改变直流侧级联子模块输出的总电压。基于此项特性,提出整流侧MMC控制直流电流的方法,将MMC的控制维度从交流侧拓展至直流侧。仿真结果表明,在逆变侧主网发生远区故障时,整流侧MMC可以抑制直流电流增长,降低换相失败发生的机会;在逆变侧发生换相失败后,可以帮助系统平稳地恢复直流功率,实现故障穿越功能。 展开更多

关键词 永磁直驱式风机 风电并网 模块化多电平换流器 混合直流 直流控制器

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磁性槽楔对大型永磁风力发电机性能的影响 被引量：15

13

作者 何山 王维庆 +3 位作者 张新燕 黄嵩 朱川江 李建明 《电力设备》 2008年第5期53-56,共4页

介绍了磁性槽楔的种类和特点,以及磁性槽楔在电机节能方面的原理和实际作用。通过建立金风62型(1.2MW)永磁直驱同步风力发电机的电磁场模型,使用导磁性能不同的槽楔进行实际计算和测试,结果表明:发电机使用导磁性能较好的磁楔(相对磁导... 介绍了磁性槽楔的种类和特点,以及磁性槽楔在电机节能方面的原理和实际作用。通过建立金风62型(1.2MW)永磁直驱同步风力发电机的电磁场模型,使用导磁性能不同的槽楔进行实际计算和测试,结果表明:发电机使用导磁性能较好的磁楔(相对磁导率为3～10)后,不论不带负荷还是带负荷,电机的气隙磁密分布都会较不使用磁楔变得更加均匀,磁密脉动和铁耗减小,气隙系数减小,电机的温升降低,效率得到提高。但同时应考虑到今后应尽可能地增大槽楔的电阻率,以减少槽楔自身的损耗,为永磁风力发电机效率的提高和优化设计提供计算依据。 展开更多

关键词 磁性槽楔 永磁直驱 气隙磁密 效率 风力发电

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基于Matlab/Simulink的永磁直驱风力发电机组建模和仿真研究 被引量：12

14

作者 朱亮 徐希望 王祥旭 《电网与清洁能源》 2011年第9期93-99,共7页

以永磁直驱风力发电机组为研究对象,建立了包括风力机、传动部分、永磁直驱发电机、矢量控制策略、最大风能捕获策略的整体数学模型;应用Matlab/Simulink工具,以建立的数学模型为基础搭建了永磁直驱风力发电机组仿真模型,并以两次阶跃... 以永磁直驱风力发电机组为研究对象,建立了包括风力机、传动部分、永磁直驱发电机、矢量控制策略、最大风能捕获策略的整体数学模型;应用Matlab/Simulink工具,以建立的数学模型为基础搭建了永磁直驱风力发电机组仿真模型,并以两次阶跃风速为例对所建模型并网后运行特性进行了仿真研究。实现了永磁直驱风力发电机组的最大风能捕获和功率解耦控制,仿真结果表明,永磁直驱风力发电机组具有良好的运行特性,同时验证了所建模型的正确性和有效性。 展开更多

关键词 风力发电 永磁直驱风力发电机 矢量控制 最大风能捕获 解耦控

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应用双级矩阵变换器的永磁直驱风力发电系统集成控制策略 被引量：7

15

作者 邓文浪 倪泽平 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期577-585,共9页

以基于TSMC的永磁直驱型风力发电系统为研究对象,建立TSMC并网逆变级的数学模型,提出TSMC直驱型风力发电系统的集成控制策略,将最大风能跟踪、输出功率调节、变速恒频控制通过网侧逆变级的集成控制实现,且无需进行稳定直流电压的功率平... 以基于TSMC的永磁直驱型风力发电系统为研究对象,建立TSMC并网逆变级的数学模型,提出TSMC直驱型风力发电系统的集成控制策略,将最大风能跟踪、输出功率调节、变速恒频控制通过网侧逆变级的集成控制实现,且无需进行稳定直流电压的功率平衡控制,系统控制复杂度降低。仿真结果验证了该控制策略的有效性。 展开更多

关键词 永磁直驱型风力发电 双级矩阵变换器 最佳风能跟踪 功率控制 集成控制

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永磁直驱风机通过MMC-HVDC并网的故障穿越策略 被引量：6

16

作者 于洋 徐谦 +1 位作者 杨升峰 徐政 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期150-157,共8页

当受端交流电网发生严重短路故障,经柔性直流并网的风电场必须降低出力,使直流输电系统的直流电压保持在安全范围内。针对永磁直驱风机经MMC-HVDC并网系统,提出一种提升其故障穿越能力的控制策略。该策略结合降低风电场交流电压和降低... 当受端交流电网发生严重短路故障,经柔性直流并网的风电场必须降低出力,使直流输电系统的直流电压保持在安全范围内。针对永磁直驱风机经MMC-HVDC并网系统,提出一种提升其故障穿越能力的控制策略。该策略结合降低风电场交流电压和降低风机输出有功电流2种方式,可以实现风电场侧有功功率的快速降低。同时,为了在故障时限制永磁直驱风机直流链电压的增长,在风机中引入直流电压偏差控制。仿真结果表明:主网发生对称和不对称故障时,MMC直流电压和永磁同步风机直流链电压均可维持稳定,系统可以实现故障穿越。 展开更多

关键词 风电并网 永磁直驱风机 模块化多电平换流器 故障穿越 直流电压偏差控制

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用于风电机组并网功率控制的飞轮储能系统研究与仿真 被引量：1

17

作者 张海 梅柏杉 +2 位作者 崔韬 魏春雪 陈志华 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 2012年第11期104-108,共5页

风速的随机性会引起风电机组并网输出有功功率波动,影响电能质量和系统稳定性。针对这种情况,提出一种利用飞轮储能系统来平滑风电机组的并网功率波动的方案。选用无刷直流电机作为飞轮的驱动电机,在分析其基本工作原理及数学模型的基础... 风速的随机性会引起风电机组并网输出有功功率波动,影响电能质量和系统稳定性。针对这种情况,提出一种利用飞轮储能系统来平滑风电机组的并网功率波动的方案。选用无刷直流电机作为飞轮的驱动电机,在分析其基本工作原理及数学模型的基础上,结合风电场功率控制要求,设计了飞轮控制系统的转速电流双闭环调速方案,并在Matlab/Simulink中建立了飞轮储能系统并联在永磁直驱风电系统双PWM变流器直流侧进行功率控制的仿真模型。仿真结果验证了飞轮储能控制系统的正确性和功率平滑方案的有效性。 展开更多

关键词 永磁直驱风电机组 并网功率平滑控制 飞轮储能系统 无刷直流电机

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无位置传感器下的永磁半直驱风电机组MPPT控制 被引量：1

18

作者 边丰硕 孟克其劳 +1 位作者 贾彦 马建龙 《电气传动》 2021年第23期43-47,共5页

针对永磁半直驱风电机组运行控制中的无位置传感器控制以及传统矢量控制中PI控制参数整定困难、抗干扰能力差等问题,提出一种降低抖振、提高精度的新型滑模观测器,并在此基础上设计一种基于新型趋近律的滑模速度控制器代替传统PI速度控... 针对永磁半直驱风电机组运行控制中的无位置传感器控制以及传统矢量控制中PI控制参数整定困难、抗干扰能力差等问题,提出一种降低抖振、提高精度的新型滑模观测器,并在此基础上设计一种基于新型趋近律的滑模速度控制器代替传统PI速度控制器。在Matlab/Simulink中进行仿真,验证该方案的可行性。仿真结果表明,在该改进型滑模观测器和新型趋近律滑模速度控制器控制策略下,可以准确估计风电机组转子的速度和位置信息,在风速变化时,MPPT控制系统具有良好的抗干扰性能,有效提高了永磁半直驱风电机组的经济性和鲁棒性。 展开更多

关键词 永磁半直驱风电机组 无位置传感器 新型滑模观测器 新型趋近律

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大规模风电接入后电网离线分析

19

作者 仇成 秦旷宇 《电力与能源》 2013年第4期386-392,共7页

依托DIGSILENT仿真软件,搭建双馈异步风机和永磁直驱风机仿真模型。通过建立低电压穿越功能模型,对2020年前华东电网夏季高峰运行方式,进行大规模风电接入后的短路电流计算和故障校核方式的仿真分析,用以验证风电机组的运行特性。结果表... 依托DIGSILENT仿真软件,搭建双馈异步风机和永磁直驱风机仿真模型。通过建立低电压穿越功能模型,对2020年前华东电网夏季高峰运行方式,进行大规模风电接入后的短路电流计算和故障校核方式的仿真分析,用以验证风电机组的运行特性。结果表明:对于双馈风机,由于对不对称保护的特殊要求,电网不对称故障引起风电机组跳机(无低电压穿越能力)或Crowbar动作(有低电压穿越能力)的范围远大于对称故障,应采用不对称故障校核方式。对于直驱风机,直流母线越限保护动作与否,只与母线电压的降落幅度有关,仍应采用常规的对称故障校核方式。 展开更多

关键词 双馈异步风机 永磁直驱风机 低电压穿越 大规模风电场 短路电流 故障校核方式

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