磁阻式无刷双馈电机的转子结构及其性能分析 被引量：17

1

作者 黄长喜 阚超豪 +1 位作者 任泰安 赵威 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第A02期26-33,共8页

把磁阻式结构与绕线式转子结构相结合,提出一种具有磁阻式无刷双馈电机的转子结构。该转子结构既保持了绕线式转子绕线接线方式的灵活性,又发挥了磁阻式转子对磁通的导向作用,改善了电机的磁场调制效果,可以很好地实现转子与定子两套绕... 把磁阻式结构与绕线式转子结构相结合,提出一种具有磁阻式无刷双馈电机的转子结构。该转子结构既保持了绕线式转子绕线接线方式的灵活性,又发挥了磁阻式转子对磁通的导向作用,改善了电机的磁场调制效果,可以很好地实现转子与定子两套绕组耦合能力实现最大化。对磁阻式转子结构的无刷双馈电机的设计原理和方法进行了详细分析,以一台30k W样机为例说明了磁阻式无刷双馈电机的功率分配曲线、气隙磁通密度曲线和电机效率,并与磁障结构的磁阻式、加入笼条的磁阻式转子无刷双馈电机在同等条件下的电机输出功率作对比。最后对无刷双馈发电系统的动态特性进行样机实验,实验结果表明采用该方法设计的磁阻式无刷双馈电机具有优良的性能。 展开更多

关键词 无刷双馈电机 磁阻式转子 数学模型 等效电路模型 风力发电

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电动汽车用新型双定子无刷双馈电机转子磁链定向控制 被引量：14

2

作者 李宁 程明 韩鹏 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第S1期115-123,共9页

随着电动汽车驱动技术的快速发展,双馈电机在该领域的应用得到广泛关注。本文研究了一种新型双定子无刷双馈电机,该电机包括沿径向同轴布置的外定子、双层绕线结构的转子和内定子,具有有刷双馈电机功率密度高、恒转矩恒功率范围宽的优点... 随着电动汽车驱动技术的快速发展,双馈电机在该领域的应用得到广泛关注。本文研究了一种新型双定子无刷双馈电机,该电机包括沿径向同轴布置的外定子、双层绕线结构的转子和内定子,具有有刷双馈电机功率密度高、恒转矩恒功率范围宽的优点,同时取消了电刷滑环,使得系统可靠性增加,维护成本降低,因而在电动汽车应用中前景广阔。针对现有无刷双馈电机转子磁链定向控制策略调速范围窄的问题,对基于双同步坐标系的转子磁链定向控制算法进行改进。在Matlab/Simulink仿真环境下搭建驱动控制系统的数学模型,进而研究该系统的动态性能。仿真结果显示该无刷双馈电机可以在宽调速范围内稳定运行,从而验证了模型的正确性和有效性,为实际的双定子无刷双馈电机控制系统提供了参考和依据。 展开更多

关键词 双定子 无刷双馈电机 转子磁链定向控制 电动汽车

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磁阻型无刷双馈电机特殊转子优化设计 被引量：5

3

作者 龚晟 杨向宇 纪梁洲 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期60-65,共6页

在介绍磁阻型转子无刷双馈电机的原理基础上,提出了一种新的具有隔磁桥的径向迭片磁阻转子,并提出了针对该转子进行优化设计的整套流程方法。首先应用改进绕组函数法对电机转子的外形进行设计,然后以电机的转矩最大以及脉动最小为优化目... 在介绍磁阻型转子无刷双馈电机的原理基础上,提出了一种新的具有隔磁桥的径向迭片磁阻转子,并提出了针对该转子进行优化设计的整套流程方法。首先应用改进绕组函数法对电机转子的外形进行设计,然后以电机的转矩最大以及脉动最小为优化目标,利用田口法分别对该磁阻型转子的5个形状参数的4组不同取值进行了分析,根据分析结果选取了最优的一组参数,从而实现了转子结构的优化设计。 展开更多

关键词 电机 磁阻型转子 无刷双馈电机 优化 设计 改进绕组函数法

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电动车用无刷双馈电动机恒功率弱磁研究

4

作者 孔祥新 程明 《微特电机》 北大核心 2009年第8期26-29,共4页

电动车用无刷双馈电动机在基速以下恒转矩运行、基速以上恒功率弱磁扩速运行。由于励磁电流可控制,理论上能够调节励磁电流实现恒功率控制。但是,由于无刷双馈电动机的非线性特性导致其反电势为不规则方波形状,类似直流电机那样采用相... 电动车用无刷双馈电动机在基速以下恒转矩运行、基速以上恒功率弱磁扩速运行。由于励磁电流可控制,理论上能够调节励磁电流实现恒功率控制。但是,由于无刷双馈电动机的非线性特性导致其反电势为不规则方波形状,类似直流电机那样采用相电压反馈控制励磁电流实现恒功率控制困难较大。利用三相电枢绕组电阻电压间接测量反电势控制励磁电流,实现无刷双馈电动机恒功率弱磁控制,保证恒功率阶段电机的出力最大,从而提高无刷双馈电动机恒功率弱磁扩速范围,满足电动车对驱动电机的要求。仿真、实验结果验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 无刷双馈电动机 恒转矩 恒功率 非线性 电枢绕组电阻电压 弱磁控制

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无刷双馈风力发电系统的H_∞/LTR控制 被引量：1

5

作者 王正 张剑锐 金石 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2010年第1期32-35,49,共5页

为提高变速恒频无刷双馈风力发电系统转速控制的抗干扰能力,采用H∞/LTR设计方法,对求得的H∞状态反馈增益作回路整型,并对系统的输出反馈作回路传递恢复,使H∞输出反馈控制器回复到预先设定的目标回路,从而使系统的性能满足预先设定的... 为提高变速恒频无刷双馈风力发电系统转速控制的抗干扰能力,采用H∞/LTR设计方法,对求得的H∞状态反馈增益作回路整型,并对系统的输出反馈作回路传递恢复,使H∞输出反馈控制器回复到预先设定的目标回路,从而使系统的性能满足预先设定的设计目标,以达到增强鲁棒性的目的.仿真结果表明:当有参数变化或负载扰动存在时,所设计的H∞/LTR控制器使系统具有较强的鲁棒性,对给定的期望转速输入具有良好的快速跟踪性能,可实现最大风能捕获,提高风能利用率. 展开更多

关键词 无刷双馈电机 H∞控制 回路传递恢复 状态反馈 输出反馈 鲁棒性 风力发电 变速恒频 最大风能捕获

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基于改进能量吸收电路的无刷双馈电机异步起动控制方法

6

作者 赵探探 于克训 +1 位作者 梁嘉豪 谢贤飞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第24期6646-6657,共12页

在工业应用中,为了保证无刷双馈电机调速系统的经济性,控制侧一般采用小容量变频器,因此通常采用异步起动控制方法进行起动。现有起动控制策略和所需设备较为复杂,或者需要特定的电机结构才能实现。针对这些问题,该文提出一种改进能量... 在工业应用中,为了保证无刷双馈电机调速系统的经济性,控制侧一般采用小容量变频器,因此通常采用异步起动控制方法进行起动。现有起动控制策略和所需设备较为复杂,或者需要特定的电机结构才能实现。针对这些问题,该文提出一种改进能量吸收电路的调速系统拓扑。并基于无刷双馈电机同步-异步相串联等效电路对电机的异步起动转矩特性进行了分析,推导了新拓扑的等效串联电阻表达式。据此设计了无刷双馈电机定时间定导通比、定转速定导通比的异步起动控制方法,在不增加额外设备的基础上,实现了无刷双馈电机的异步起动控制。仿真和实验结果都证明了控制方法的可行性。该方法简化了无刷双馈电机异步起动控制算法的开发难度,有利于无刷双馈电机调速系统的推广。 展开更多

关键词 无刷双馈电机 异步起动控制 能量吸收电路 等效串联电阻

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基于Matlab/Simulink的无刷双馈电动机的动态特性仿真研究 被引量：1

7

作者 樊贝 薛冰 《煤矿机电》 2012年第2期11-13,18,共4页

为适应大功率风机和泵类负载的调速性能,提出无刷双馈电动机的技术方案,并利用Matlab/Simulink建立无刷双馈电动机的一般模型进行动态仿真。仿真结果显示,无刷双馈电动机在单馈异步运行状态下,具有良好的异步电动机的启动运行特性。在... 为适应大功率风机和泵类负载的调速性能,提出无刷双馈电动机的技术方案,并利用Matlab/Simulink建立无刷双馈电动机的一般模型进行动态仿真。仿真结果显示,无刷双馈电动机在单馈异步运行状态下,具有良好的异步电动机的启动运行特性。在双馈同步运行状态下,具有普通同步电动机转速特性,为进一步深入研究无刷双馈电动机的控制策略提供了参考。重点介绍无刷双馈电动机的结构特点和工作原理。 展开更多

关键词 无刷双馈电动机 数学模型 动态特性

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无刷双馈电动机功率因数特性控制技术研究 被引量：1

8

作者 郝鹏 王正 《大电机技术》 2018年第5期42-47,共6页

目前,国内对无刷双馈电动机功率因数的研究成果中定性分析多,实验数据少,而功率因数低是一直制约其工业化的关键问题。本文以无刷双馈电动机数学模型为基础,根据磁场定向矢量控制原理,建立控制绕组电流与功率绕组有功分量与无功分量的关... 目前,国内对无刷双馈电动机功率因数的研究成果中定性分析多,实验数据少,而功率因数低是一直制约其工业化的关键问题。本文以无刷双馈电动机数学模型为基础,根据磁场定向矢量控制原理,建立控制绕组电流与功率绕组有功分量与无功分量的关系,进而推导出功率因数与控制绕组电流和电机参数之间的关系式并对无刷双馈电动机功率因数控制技术进行理论分析,同时研制了30kW实验样机进行实验研究。理论分析和实验表明,所提出的无刷双馈电动机功率因数控制技术是可行的,由此可提高系统运行效率和稳定性。 展开更多

关键词 无刷双馈电动机 功率因数特性 矢量控制 有功功率 无功功率

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无刷双馈电机变极起动性能的研究

9

作者 刘万太 吕雨农 +1 位作者 周展 谢卫才 《微电机》 2021年第1期21-26,共6页

针对常规无刷双馈电机起动性能较弱的问题,本文将变极原理及复合线圈原理引入到无刷双馈电机的转子设计中来,该转子结构在起动时通过自增阻机制提高了起动转矩、降低了起动电流。并通过有限元仿真与样机试验将采用复合线圈设计的变极起... 针对常规无刷双馈电机起动性能较弱的问题,本文将变极原理及复合线圈原理引入到无刷双馈电机的转子设计中来,该转子结构在起动时通过自增阻机制提高了起动转矩、降低了起动电流。并通过有限元仿真与样机试验将采用复合线圈设计的变极起动样机与无刷双馈电机的异步起动作对比。仿真及试验表明了采用复合线圈变极起动的转子结构可以有效改善无刷双馈电机的起动性能。 展开更多

关键词 复合线圈 变极绕组 无刷双馈电机 定子绕组

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级联式无刷双馈电机在dq0坐标系上的数学模型 被引量：2

10

作者 王凯 许镇琳 马小亮 《电气传动》 北大核心 1999年第6期7-10,共4页

无刷双馈电机是一种用于拖动风机、泵类负载节能调速最有效的新型电机之一，有着很好的发展前景。本文以实际应用中比较可行的级联式无刷双馈电机为例，建立了其实用的数学模型，为级联式无刷双馈电机的设计以及其拖动控制系统的建立提... 无刷双馈电机是一种用于拖动风机、泵类负载节能调速最有效的新型电机之一，有着很好的发展前景。本文以实际应用中比较可行的级联式无刷双馈电机为例，建立了其实用的数学模型，为级联式无刷双馈电机的设计以及其拖动控制系统的建立提供了有力的工具。 展开更多

关键词 无刷双馈电机 数学模型 变频调速 定子绕组 电机

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分段式笼型转子无刷双馈电机的设计与分析 被引量：2

11

作者 杜怿 熊婷婷 +1 位作者 仲叙 卢伟 《电机与控制应用》 2018年第11期45-49,125,共6页

无刷双馈电机(BDFM)在风力发电系统中具有广阔的应用前景。其转子的磁场调制能力优劣直接影响着该类电机的功率密度和效率。基于笼型转子结构提出一种分段式笼型转子结构。介绍了BDFM的拓扑结构和变速恒频发电的基本原理,将几种笼型转... 无刷双馈电机(BDFM)在风力发电系统中具有广阔的应用前景。其转子的磁场调制能力优劣直接影响着该类电机的功率密度和效率。基于笼型转子结构提出一种分段式笼型转子结构。介绍了BDFM的拓扑结构和变速恒频发电的基本原理,将几种笼型转子结构的BDFM进行有限元对比分析,深入研究转子导条间隔角度和导条层数对新型转子耦合能力的影响,确定了使得分段式笼型转子具有较强磁场调制能力的结构参数。结果表明:该新型转子结构在保证一定耦合能力的情况下,端部空间利用率更高,电机功率密度更大,且转子结构简单可靠、易于制造。 展开更多

关键词 无刷双馈电机 分段式笼型转子 转子导条间隔角度 转子导条层数 有限元分析

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基于转矩变化估算的无刷双馈电机直接转矩控制 被引量：2

12

作者 张喜海 王奔 +1 位作者 冷北雪 李慧 《青岛科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2010年第6期636-640,共5页

在研究无刷双馈电机直接转矩控制调速系统的基础上,利用Matlab/Simulink软件建立无刷双馈电机的仿真模型。结合电机本身特性和直接转矩控制转矩脉动大等特点,运用一种通过估算转矩变化量来实现转矩估算的闭环控制方法进行控制。通过仿... 在研究无刷双馈电机直接转矩控制调速系统的基础上,利用Matlab/Simulink软件建立无刷双馈电机的仿真模型。结合电机本身特性和直接转矩控制转矩脉动大等特点,运用一种通过估算转矩变化量来实现转矩估算的闭环控制方法进行控制。通过仿真验证该方法能有效地减少转矩脉动,具有良好的动、静态性能。 展开更多

关键词 无刷双馈电机 直接转矩控制 转矩估算 闭环控制

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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

13

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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无刷双馈风力发电机特性分析系统的研究 被引量：1

14

作者 刘衍伟 陈渊睿 《电机与控制应用》 北大核心 2010年第12期25-30,共6页

设计一种基于无刷双馈电机(BDFM)的变速恒频风力发电系统,详细分析了该BDFM及其控制系统的硬件结构和软件设计流程;设计一种基于数字信号处理器(DSP)的电能质量分析结构,实现了风力发电系统电压、电流、功率及谐波等电能质量数据的采集... 设计一种基于无刷双馈电机(BDFM)的变速恒频风力发电系统,详细分析了该BDFM及其控制系统的硬件结构和软件设计流程;设计一种基于数字信号处理器(DSP)的电能质量分析结构,实现了风力发电系统电压、电流、功率及谐波等电能质量数据的采集与处理;采用Visual C++设计开发上位机监测系统,实现风力发电系统电能质量数据的动态监测与管理。通过BDFM试验表明,采用自主设计的BDFM较好地实现了风力发电系统的变速恒频控制;通过上位机监测系统通信试验表明,电能质量监测系统可靠性高,实时性良好。 展开更多

关键词 无刷双馈风力发电机 控制系统 电能质量 监测系统

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无刷双馈电机静止坐标系数学模型的研究

15

作者 王景轩 王淑红 +2 位作者 高若中 陈正方 王一帆 《电机与控制应用》 2019年第7期45-50,共6页

由于没有电刷和滑环,提高了运行的可靠性,降低了维护成本,因此无刷双馈电机(BDFM)在变速恒频发电领域有着广阔的应用前景。由于特殊的结构和工作原理,BDFM数学模型十分复杂。从BDFM多回路空间矢量数学模型出发,推导出了两个静止坐标系... 由于没有电刷和滑环,提高了运行的可靠性,降低了维护成本,因此无刷双馈电机(BDFM)在变速恒频发电领域有着广阔的应用前景。由于特殊的结构和工作原理,BDFM数学模型十分复杂。从BDFM多回路空间矢量数学模型出发,推导出了两个静止坐标系之间的坐标变换关系以及功率绕组静止坐标系数学模型和控制绕组静止坐标系数学模型,推导过程简洁明了。所得结果为BDFM理论分析和不同控制策略的研究提供了理论基础。MATLAB/Simulink环境下的仿真结果验证了数学模型及坐标变换关系的正确性。 展开更多

关键词 无刷双馈电机 静止坐标系 数学模型 功率绕组 控制绕组

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一种无刷双馈电机匝数配合的半解析优化方法

16

作者 李雨莎 王淑红 白崟儒 《电机与控制应用》 2022年第7期45-52,共8页

绕组匝数的优化对提升电机性能具有重要作用,利用解析与仿真相结合的半解析方式,提出了一种无刷双馈电机(BDFM)定子两套绕组匝数配合的优化方法:解析推导BDFM电磁功率及热负荷公式,然后求解得到满足最大功率约束条件的所有匝数配合,再... 绕组匝数的优化对提升电机性能具有重要作用,利用解析与仿真相结合的半解析方式,提出了一种无刷双馈电机(BDFM)定子两套绕组匝数配合的优化方法:解析推导BDFM电磁功率及热负荷公式,然后求解得到满足最大功率约束条件的所有匝数配合,再以热负荷最小为优化目标进行解析筛选及仿真细化筛选,最终选出在给定功率约束条件下热负荷最小的一组最优匝数配合。利用该方法对其他文献中的BDFM模型进行匝数优化,验证了该方法的普遍适用性。与完全依靠有限元仿真的匝数优化方法相比,所提方法先通过解析式快速地筛选出约三组匝数,再经有限元仿真进行细化筛选,最终选定这三组中的最优匝数配合,因此大幅缩短了优化设计周期并节约了计算资源。 展开更多

关键词 无刷双馈电机 匝数配合 性能优化 有限元仿真

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基于转子绕组呈弓形规律对称分布同心式结构的无刷双馈发电机的设计与研究

17

作者 夏冰 陈鹏 +1 位作者 李浩源 刘沁 《电机与控制应用》 北大核心 2013年第10期6-8,35,共4页

为了克服传统无刷双馈电机谐波磁动势过大,导体利用率低等缺点,引入了转子绕组呈弓形规律对称分布的同心式转子绕组线圈结构。详细分析了这种转子结构的设计方法和原理,并利用Ansoft软件对转子绕组呈弓形规律对称分布的同心式转子绕组... 为了克服传统无刷双馈电机谐波磁动势过大,导体利用率低等缺点,引入了转子绕组呈弓形规律对称分布的同心式转子绕组线圈结构。详细分析了这种转子结构的设计方法和原理,并利用Ansoft软件对转子绕组呈弓形规律对称分布的同心式转子绕组线圈结构的无刷双馈发电机进行稳态仿真研究。以一台2 kW样机为例,分析说明无刷双馈电机的稳态电磁性能。 展开更多

关键词 无刷双馈电机 弓形对称同心式分布 谐波磁动势

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基于双同步坐标的无刷双馈船舶轴带发电控制系统

18

作者 张小海 丁峰 邹雁龙 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2019年第6期72-79,共8页

为弥补船舶轴带发电机在等效模型和控制策略方面存在的不足,以无刷双馈发电机(BDFM)为研究对象,通过引入双同步坐标系模型,设计孤网和并网发电两种运行模式下的功率绕组磁场定向矢量控制策略,为基于双同步坐标系下的无刷双馈轴带发电控... 为弥补船舶轴带发电机在等效模型和控制策略方面存在的不足,以无刷双馈发电机(BDFM)为研究对象,通过引入双同步坐标系模型,设计孤网和并网发电两种运行模式下的功率绕组磁场定向矢量控制策略,为基于双同步坐标系下的无刷双馈轴带发电控制系统设计提供参考。仿真试验和物理试验结果表明,所提出的建模方法和控制策略是有效、可行的。 展开更多

关键词 无刷双馈发电机 船舶轴带发电系统 控制 双同步坐标

原文传递

笼型无刷双馈电机转子导条优化设计

19

作者 毛佳慧 王淑红 白崟儒 《电机与控制应用》 2019年第5期30-35,63,共7页

针对笼型无刷双馈电机转子设计方法不完善的问题,从分析笼型无刷双馈电机的内部磁场入手,推导了无刷双馈电机在稳态运行时转子电流的解析表达式,利用迭代法在考虑转子电阻的情况下选择最合适的转子导条截面积,为笼型无刷双馈电机的转子... 针对笼型无刷双馈电机转子设计方法不完善的问题,从分析笼型无刷双馈电机的内部磁场入手,推导了无刷双馈电机在稳态运行时转子电流的解析表达式,利用迭代法在考虑转子电阻的情况下选择最合适的转子导条截面积,为笼型无刷双馈电机的转子设计提供了理论依据。通过有限元仿真,验证了理论推导的正确性。研究结果不仅有助于在设计时快速计算笼型无刷双馈电机转子电流,也有助于优化转子结构设计。 展开更多

关键词 笼型转子无刷双馈电机 转子电流 转子导条截面积

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级联式无刷双馈电机的一种改进励磁方式

20

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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