直接转矩控制的无刷双馈感应电机的异步启动
2012-01-14张爱玲许永顺王昕
张爱玲, 许永顺, 王昕
(太原理工大学电气与动力工程学院,山西太原030024)
0 引言
和双馈电机(doubly fed induction machine,DFIM)相比,无刷双馈电机(brushless doubly-fed machine,BDFM)由于无刷而受到人们的青睐。在一些特殊的应用领域,例如在风力发电及大功率变速驱动领域BDFM有着明显的技术优势,逐渐显现出取代DFIM的可能性[1-7]。按转子结构的不同BDFM可以分为无刷双馈磁阻电机和无刷双馈感应电机(brushless doubly-fed induction machine,BDFIM)。近5年来BDFIM的控制方法取得了令人瞩目的进步。其中文献[1-3]提出了BDFIM的矢量控制策略,发电[1,3]及电动状态[2]的实验结果证明了控制策略的可行性,并获得了令人满意的稳态及动态性能。文献[4]利用解析表达式深入分析了BDFIM直接转矩控制策略的可行性,且电动状态的实验结果和理论分析十分吻合。上述两种方法均可用于对动态性能要求较高的场合。文献[5]研究了控制绕组相位角控制策略,该方法可用于对动态性能要求不高的风机和泵类负载。
启动方法和启动性能是任何种类电动机的重要性能之一,但是对于无刷双馈电动机启动性能的研究却比较少。文献[2-4]虽然给出了电动状态的实验结果,但并未述及所使用的启动方法。文献[5-6]提出了一种异步启动方法,该方法将启动过程分为异步启动和牵入同步两个阶段,即启动时将控制绕组短接,功率绕组直接接入电网,当电机转速接近同步速时,再将控制绕组接入逆变器使电机双馈运行,转速被牵入同步,文献[5]给出了该方法的实验结果。文献[6]采用反馈线性(feedback linearization)控制方法,文献[7]采用速度开环的v/f控制方式对异步启动及牵入同步的动态过程进行了仿真计算。……
