《基於永磁磁場調製的無刷雙饋風力發電機及其系統研究》是依託東南大學，由張建忠擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於永磁磁場調製的無刷雙饋風力發電機及其系統研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張建忠
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
雙饋感應風力發電系統可變速恆頻運行，風能利用率高，變換器容量遠小於發電機容量，具有成本低、調速性能好等優點，有力推動了風力發電技術的向前發展。但是，雙饋感應電機的電刷和滑環降低了其可靠性且需要定期維護，為此，無刷雙饋電機成為國內外研究熱點。本項目提出了基於永磁磁場調製的無刷雙饋電機及其系統，採用定子功率繞組和控制繞組共鐵心的結構，定子兩套繞組的極對數不相等消除直接耦合，通過特殊的雙轉子結構實現控制繞組和功率繞組的間接耦合，外轉子為調磁環轉子，內轉子為永磁轉子，永磁內轉子為無刷雙饋電機提供勵磁，調磁環外轉子對永磁內轉子的磁場進行調製，實現功率繞組和控制繞組的間接耦合作用，既解決了傳統無刷雙饋電機轉子結構複雜，諧波大，效率低等缺點，又實現了無刷雙饋電機的永磁化，有效提高了電機功率密度和功率因數。本項目的成功開展將為無刷雙饋風力發電系統的運行奠定理論和套用基礎。
結題摘要
永磁磁場調製式無刷雙饋發電機取消了傳統雙饋感應發電機的電刷和滑環，提高了系統可靠性，同時又實現了無刷雙饋發電機的永磁化，兼具了無刷雙饋發電機與永磁同步發電機的優點，如功率密度高、採用部分功率變化器等。本項目提出了基於永磁磁場調製的無刷雙饋發電機的基本結構，分析了其工作原理，並在此基礎上完成了發電機的設計和最佳化，採用有限元法分析發電機的電磁特性，完成相關參數最佳化。試製了樣機，完成了樣機電磁參數的測試，驗證了發電機理論設計和分析的準確性。對基於永磁磁場調製的無刷雙饋風力發電系統的控制策略和數學建模進行了深入研究，對雙饋風力發電系統的電網故障穿越能力進行了分析研究，包括弱電網中雙饋發電系統動態性能的改善、低電壓穿越能力的提升以及基於虛擬同步機技術的電網調頻能力研究。以dSPACE1104控制器為核心，構建了基於永磁磁場調製的無刷雙饋風力發電控制系統，完成了控制系統的軟硬體設計，實現了基於永磁磁場調製的無刷雙饋風力發電系統的變速恆頻發電運行，實驗結果證明了理論分析的正確性。
