周少珍　李雪桓　吴明孝　杨涛　赵书杰

摘 要：针对无刷双馈电机在静止坐标系中的电压电流磁链等空间相量具有交变耦合的特点，提出了一种矢量解耦控制策略。该控制策略中，基于同步速坐标系统下功率绕组磁链定向，可实现各空间相量解耦独立控制。仿真验证表明，在此种控制策略下能快速准确地实现独立稳定发电。

关键词：无刷双馈电机（BDFM）;变速恒频;补偿控制;矢量解耦

中图分类号：TM301.2 文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）15-0030-04

Abstract： A vector decoupling control strategy is proposed for Brushless Doubly Fed Machine（BDFM） which has the characteristics of alternating coupling of space phasors such as voltage， current and flux linkage in static coordinate system. In this control strategy， based on the flux orientation of power winding in the synchronous speed coordinate system， the decoupling and independent control of each space phasor can be realized. The simulation results show that the independent and stable power generation can be realized quickly and accurately under this control strategy.

Keywords： Brushless Doubly Fed Machine（BDFM）;variable speed constant frequency;compensation control;vector decoupling

1 研究背景

无刷双馈电机（Brushless Doubly Fed Machine，BDFM）在具有普通双馈发电机结构简单牢固和运行方式多样等优点的基础上，省去了转子上的电刷和滑环，大大提高了运行可靠性。因其速度和功率因数均可调节，可同步运行又可异步运行，在大容量调速系统和变速恒频发电系统中获得了广泛应用，取得了较大的社会效益。当BDFM并网发电和独立运行进行发电时，它的控制目标和控制策略不同[1-2]。本文将对BDFM在独立发电运行状态时的控制策略进行研究。

2 无刷双馈电机控制策略

2.1 无刷双馈电机数学模型

首先，考虑在静止三相ABC坐标系下建立BDFM的运动模型，如图1所示。假设电机定转子气隙均匀，绕组均匀分布，忽略无用的空间谐波，不计铁磁磁滞和涡流影响等[3]。

该坐标系中：[Ap]、[Bp]、[Cp]为功率绕组三相绕组;[apr]、[bpr]、[cpr]为功率绕组子系统中转子三相绕组;[Ac]、[Bc]、[Cc]为控制绕组三相绕组;[acr]、[bcr]、[ccr]为控制绕组子系统中转子三相绕组。

式（1）至式（4）中：下标[sp]表示功率绕组ABC的相关变量参数;下标[sc]表示控制绕组……