無刷雙饋電機運行穩(wěn)定性研究.pdf

1、無刷雙饋電機(Brushless Doubly-Fed Machine，BDFM)取消了電刷和滑環(huán)，具有運行可靠、變頻器容量小、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)靈活、系統(tǒng)成本低等優(yōu)點，在電動機變頻調(diào)速以及發(fā)電機變速恒頻發(fā)電方面具有良好的應(yīng)用前景。然而，BDFM的運行方式與傳統(tǒng)電機有較大區(qū)別，如何在不同情況下保證其穩(wěn)定運行，是BDFM推廣應(yīng)用的關(guān)鍵問題之一。鑒于目前有關(guān)BDFM穩(wěn)定性的研究還很少，本文依托重慶大學(xué)輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點實驗室自主研究

2、項目，對籠型轉(zhuǎn)子BDFM的穩(wěn)態(tài)運行特性和穩(wěn)定性進行研究。
　　 首先，簡要介紹了BDFM的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及穩(wěn)定性分析的方法；其次，根據(jù)籠型轉(zhuǎn)子BDFM的耦合電路和基本方程，詳細推導(dǎo)了其穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型，進而對其穩(wěn)態(tài)運行特性和能量傳遞關(guān)系進行了研究；第三，利用小信號分析方法，根據(jù)Lyapunov穩(wěn)定性判據(jù)，重點分析并得到了籠型轉(zhuǎn)子BDFM在開環(huán)和閉環(huán)控制下的穩(wěn)定運行區(qū)域，探討了影響穩(wěn)定性的因素，并通過Simulink動態(tài)仿真驗證了

3、其穩(wěn)定性分析結(jié)果的正確性；最后，對比分析了開環(huán)和閉環(huán)控制情況下的穩(wěn)定性問題，提出了改善BDFM運行穩(wěn)定性的措施。
　　 結(jié)果表明，籠型轉(zhuǎn)子BDFM的各種穩(wěn)態(tài)特性均可表示為控制繞組電壓、控制繞組頻率和功角3個變量的函數(shù)，所提出的數(shù)學(xué)模型簡化了BDFM穩(wěn)態(tài)特性的分析方法；籠型轉(zhuǎn)子BDFM在控制繞組恒壓頻比開環(huán)控制時的穩(wěn)定性較差，減小轉(zhuǎn)動慣量、選擇合適的壓頻比，能夠在一定程度上增加其運行穩(wěn)定性；與控制繞組恒壓頻比開環(huán)控制相比，控制繞組