无刷双馈电机控制技术VIP专享

1无刷双馈电机控制技术  无刷双馈电机的运行原理  绕线式转子无刷双馈电机的数学模型  绕线式转子无刷双馈电机控制系统分析 1 无刷双馈电机的运行原理 1.1 工作原理 无刷双馈电机与两台极联的感应电机的原理相同。两台电机级联是将两台绕线式电机的轴相连，转子绕组反相序连接。级联电机系统从第一台电机的定子侧输入电功率，通过转子传递给第二台电机的转子绕组侧，第二台电机的定子绕组外接电阻短接。省去了滑环，系统通过改变外接电阻大小就可以改变电机的转速。 无刷双馈电机接线如下图1 .1 所示，两套定子绕组没有直接电磁耦合，转子经特殊设计，起着两套定子绕组之间能量传递中介。 BDFM变频器电网pfcf控制绕组功率绕组c对极p对极 图 1 .1 无刷双馈电机系统示意图 2功率绕组pp 对极接入工频电源（pf ）、控制绕组cp 对极接变频器（cf ），两套绕组同时通电，在气隙中产生两种极对数不同的磁场，这两个磁场通过转子的调制，发生相互耦合，实现能量的相互传递。 功率绕组在电机气隙中产生的磁场同步转速： 6 0psppfnp= 转差率： sprprpsppnnsnωωω−−== 则转子绕组感应的电流频率为： 6 06 0pprpprpfp nsff−== 控制绕组接入变频电源时频率cf ，控制绕组与功率绕组反相序，故产生的旋转磁场方向与功率绕组产生的旋转磁场方向相反，其在转子绕组感应的电流频率： 6 06 0ccrccrcfp nsff+== 采用绕线式转子结构电机（如变极法或齿谐波法），转子绕组共用线圈，因此当电机稳定运行时感应的转子绕组电流频率有rprcff=，因此由上面式子可得： pcrpcfffpp−=+ 转子机械转速为： 6 0 ()pcpcrffppn−=+ 如果第一台电机的定子输入的电功率是NP ，当运行于某一转速时的两台电机的转差分别是ps 和cs 。可以得到第一台电机的机械功率： 3(1)w ppNPsP=− 忽略了电机的其他损耗，pNs P 就成为第一台电机通过转子传给第二台电机的电功率，由于第二台电机的功率来源于它的转子，第二台电机的转子按变压器原理为原边，而第二台电机的定子为副边。第二台电机轴上产生的机械功率就是： (1)w ccpNPs s P=− 整个级联系统轴上的输出机械功率为： (1)w pw cpcNPPPs s P=+=− 上式的pcNs s P 就是第二台电机定子外接电阻上消耗的电功率。如果改变第二台电机副边电阻的阻值，则消耗在其上的功率pcNs s P 将发生变化。在NP 一定的前提下，pcs s 将发生变化，即等效滑差p css s=发...