开关磁阻发电机

摘要： 为了提高开关磁阻发电机(SRG)系统的输出性能,该文提出一种用于SRG的改进型他励变换器,以提高其直流发电应用中的输出电压和功率等特性。该变换器前端插入一个辅助电路集成到常规的不对称桥他励变换器中,通过控制辅助电路中的辅助开关,可以提高励磁电压和发电电压,加速励磁和去磁过程,从而提高SRG系统的发电性能。该文分析了改进型他励变换器的工作模式,对比仿真分析了改进型变换器和常规变换器的不同发电性能,研究了发电时主开关与辅助开关的导通角、辅助电容与负载电容大小对发电系统性能的影响。最后制作了改进型变换器功率电路,搭建了基于dSPACE的实验平台,对改进型变换器和常规变换器的SRG系统进行了实验验证,仿真和实验结果表明,该变换器能显著提高SRG系统的发电电压和功率等性能,实验结果验证了理论分析的正确性和所提改进型他励变换器的有效性。

摘要： 开关磁阻发电机结构简单、容错性强、控制方式灵活,在风力发电、汽车发电等领域具有较好的应用前景,是新型电机控制的一项教学内容。为了提升系统发电性能与发电可靠性,提出一种具有容错性能的新型功率变换器,并通过Simulink仿真和实验平台验证了针对该容错变换器提出的故障诊断与容错方法的有效性。该实验教学可加深学生对新型电机控制、电力电子技术、DSP控制等相关知识的理解,开拓思维和认知,提高创新能力和理论联系实际能力。

摘要： 为了减小开关磁阻发电机S RG转矩脉动,提高发电机系统运行效率及发电机功率密度,提出一种基于模糊逻辑NSGA-Ⅲ的开关磁阻发电机多目标优化算法.搭建1 kW四相8/6极SRG多目标优化设计模型;采用响应面法RSM搭建SRG优化目标的响应面模型;基于模糊逻辑搭建了模糊推理系统,完成了在SRG优化过程中对NSGA-Ⅲ算法内种群个体相对强度值的赋值,在SRG多目标优化过程中引入决策者的偏好信息,生成满足决策者偏好的Pareto最优解集.通过与NSGA-Ⅲ的对比实验验证了考虑决策者偏好的模糊逻辑NSGA-Ⅲ的优越性,对比SRG优化前后的运行性能,验证了所提SRG多目标优化算法的有效性.

摘要： 开关磁阻发电机作为一种新型特种电机,在小型风力发电领域有着很大的优势.而盘式外转子开关磁阻发电机更适合运用于直驱式风力发电系统.文章基于有限元分析软件Maxwell和Simplorer对已设计盘式外转子开关磁阻电机进行稳态和动态联合仿真验证,结果表明电机的稳态与动态发电性能均较好.

摘要： 为了减小开关磁阻发电机转矩脉动、提高发电机运行效率及功率密度,提出一种基于改进非支配排序遗传算法的开关磁阻发电机的多目标优化方法.搭建1kW四相8/6极SRG多目标优化设计模型,通过开关磁阻发电机参数化分析确定优化变量;基于响应面法搭建开关磁阻发电机优化目标函数的响应面模型;采用NSGA-Ⅲ优化算法对开关磁阻发电机的结构参数和控制参数进行优化,通过改进的精英策略全局寻优得到Pareto最优解集.通过仿真实验对比开关磁阻发电机优化前后的运行性能,验证了所提优化方法的有效性.

摘要： 针对开关磁阻风力发电机在低速时输出功率较低的问题,根据开关磁阻发电机的运行原理,对传统的功率变换器加以改进,提出一种新型功率变换器拓扑.新型拓扑有2种工作模式:全绕组励磁和部分绕组励磁,针对不同的转速选择不同的工作模式,从而达到提高输出功率的目的.为验证其可行性,分别用传统功率变换器和新型功率变换器对单相外转子U型定子齿电机进行仿真和实验.仿真和实验结果表明,在相同工作条件下,新型功率变换器提高了低速运行时发电机的输出功率和效率.

摘要： 针对现有开关磁阻发电机转子旋转单一性和风能利用率较低的问题及发电机存在的高噪声高振动问题,提出了一种新型可偏转双定子开关磁阻式风力发电机.该发电机采用内、外双定子结构,在转子两侧连接液压控制台可实现多自由度偏转,适应不同风向并适用于各类风力发电场合;通过磁热固耦合场的仿真计算,得到了温升、应力及振动位移等情况.研究结果表明:双向耦合分析比单向耦合更能体现实际情况;在进行多物理场耦合分析时,所受应力较小振动位移属纳米级别,对发电机影响较小.

摘要： 传统的开关磁阻发电机(SRG)调速系统中的位置传感器给其推广应用带来了诸多限制,如系统结构的复杂度加大、成本提高、可靠性降低等。本文采用高性能DSP实现数字磁链积分器,然后根据电机的磁链模型,利用磁链、相电流对转子位置进行估算.本控制系统在风力发电实验中证实了位置观测误差小,系统动态特性好,速度调节范围宽.无位置传感器开关磁阻发电机控制系统简单可靠,可实现更有效地利用风能.

摘要： 开关磁阻发电机(SRG)是复杂的非线性动态系统，常规方法无法对其精确的建模，也给控制带来了极大的不便。本文以8/6开关磁阻发电机为切入点，利用模糊控制法对开关磁阻发电机的输出电压进行优化。

摘要： 本文简要介绍了虚拟仪器的概念和应用，并以NI公司推出的软件产品LabVIEW为基础，建立开关磁阻发电机系统的一个测控平台。在该平台的基础上，不仅进行了对相关的电机参数的检测以及负载的控制，而且在LabVIEW的 VISA基础上实现了PC机和以DSP为核心的控制器的串口通讯，大大方便了对系统的调试和控制。

摘要： 开关磁阻发电机是一种怀传统发电同有本质差异的新颖无刷直流发电机.针对磁阻电机、功率变换器和控制器彼此强耦合且气隙磁场剧烈往复变化、相绕组集厣磁储能与续流发电双重功能等特征,本文建立了开关磁阻发电机的数学模型,进行数字仿真,并给出仿真结果及其分析.

摘要： 开关磁阻发电机是一种与传统发电机有本质差异的新颖无刷直流发电机.针对磁阻电机、功率变换器和控制器彼此强耦合且气隙磁场剧烈往复变化、相绕组集励磁储能与续流发电双重功能等特征,本文建立了开关磁阻发电机的数学模型,进行数字仿真,并给出仿真结果及其分析.

摘要： 开关磁阻发电机(SRG)发电系统存在输出电压纹波大,以及电流纹波给负荷带来了严重的影响甚至会危及敏感负荷的正常运行的问题,因此设计了一种基于二次型升压变换器的耦合电感零输入纹波变换器,通过合理的参数(匝比、耦合系数)的配置,可近似的实现输入电流、输出电压零纹波.基于耦合电感QBC变换器的SRG发电系统不仅可以减小SRG输出电压纹波以及一定的升压作用,而且输入电流零纹波可以提高系统的抗电磁干扰的能力.建立了基于它励发电模式和电流斩波控制的SRG系统仿真模型,对实现输出电压纹波、输入电流零纹波进行仿真实验验证,仿真结果证明了该方法的有效性和可行性.

摘要： 本文主要对开关磁阻发电机在PWM方式下的数学模型建立了基于Matlab—Simulink的准线性仿真模型,给出了不同开通角、关断角及转速的电流波形,恒负载及变负载的电压及功率的动态仿真波形,并对其进行了分析。

摘要： 本文对开关磁阻风力发电系统结构、控制目标、逆变技术进行研究，提出一种基于空间矢量的SVPWM算法，并在MATLAB仿真平台上建立SVPWM逆变模型，仿真实验验证了算法的可行性和有效性，表明SVPWM逆变器能在有效减少谐波含量的基础上，得到频率和幅值都比较理想的输出电能。

摘要： 本文对开关磁阻风力发电系统结构、控制目标、逆变技术进行研究，提出一种基于空间矢量的SVPWM算法，并在MATLAB仿真平台上建立SVPWM逆变模型，仿真实验验证了算法的可行性和有效性，表明SVPWM逆变器能在有效减少谐波含量的基础上，得到频率和幅值都比较理想的输出电能。

摘要： 本文对开关磁阻风力发电系统结构、控制目标、逆变技术进行研究，提出一种基于空间矢量的SVPWM算法，并在MATLAB仿真平台上建立SVPWM逆变模型，仿真实验验证了算法的可行性和有效性，表明SVPWM逆变器能在有效减少谐波含量的基础上，得到频率和幅值都比较理想的输出电能。

摘要： 低脉动自励开关磁阻发电机交错变换器及其开关控制方法，变换器由发电主电路、起励电源、交错变换主电路、励磁主电路等组成，发电主电路中的发电机绕组励磁时，起动期间由起励电源供电，起动后由可调励磁电压的来自于本身发出电能作为输入的励磁主电路供电励磁，交错变换主电路通过开关管的交错动作，实现对发电电流脉动率降低的功能，同时升高发电电压后输出，全系统结构简单、性能好，适用于各类开关磁阻发电机应用场合。

摘要： 本发明公开了一种它励模式下开关磁阻发电机开关器件故障的诊断方法。它包括以下步骤：测量功率变换器每一相的相电流及续电流；选取相电流与其参考值之比的有效值；计算续电流的有效值；将上述相电流的有效值以及续电流的有效值两两相减得到相电流及续电流的诊断参数；将相电流及续电流的诊断参数与三个判断阀值K

摘要： 一种直升压连续发电的双馈开关磁阻发电机变流系统，由一组蓄电池、十个开关管、七个二极管、三相绕组、六个电容器、一个隔离双馈变换器、一个电感组成，各相绕组的励磁和发电工作变流回路中，结合开关磁阻发电机定转子相对位置信息，通过对第一到第六开关管的低频开关控制，实现了强化励磁、直接抬升发电电压的功能，同时解决了励磁阶段无法经由输入侧提供电能的问题，实现了励磁和发电两大阶段输出电能的连续，提高了发电质量和发电机性能，他励蓄电池的自动充电变流回路，必要时可反向馈能工作，提升了系统的适应性和发电效益，全系结构和控制简单、低开关电压、效率高成本低；适用于各类动力驱动下的高速开关磁阻发电机系统领域应用。

摘要： 直升压变发电电压变励磁无隔离的开关磁阻发电机变流系统，由九个二极管、九个开关管、三相绕组、四个电容器、三个电感组成，在各相绕组励磁和发电作业的同时自然升高发电电压值，通过第五开关管(第一相绕组，其他对应)进一步可获得连续变化的发电电压，通过第九开关管这个唯一的开关管并且无需隔离环节的前提下获得可连续变化的励磁电压，并直接参与发电输出，同时舍弃了蓄电池，兼顾强化励磁设计，基于以上，不但解决了发电电压依靠自身变流系统连续调节的问题，而且使励磁电压直接对输出发电电压产生影响，可控性进一步增强，以简易的结构和控制，极大提升了系统的灵活性和适应性；适用于各类小功率紧凑型高速开关磁阻发电机系统领域应用。

摘要： 直升压变励磁LC少开关管开关磁阻发电机变流系统，包括六个开关管、三相绕组、六个电容器、六个二极管、三个耦合电抗器、直流降压变换器，第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管负责各相绕组的励磁和发电，以及兼顾直接获得相对高的发电电压输出，第五开关管和第六开关管负责对励磁电压进行变换，兼顾强化励磁效果，从而以最少五个开关管解决了诸如系统直升压、变励磁，以及有效利用各个电容器和电抗器下实现系统的高效率、高利用率，全系可靠性也高；比较适合于各类动力驱动下的高速中小功率开关磁阻发电机系统领域应用。

摘要： 低脉动自励开关磁阻发电机交错变换器及其开关控制方法，变换器由发电主电路、起励电源、交错变换主电路、励磁主电路等组成，发电主电路中的发电机绕组励磁时，起动期间由起励电源供电，起动后由可调励磁电压的来自于本身发出电能作为输入的励磁主电路供电励磁，交错变换主电路通过开关管的交错动作，实现对发电电流脉动率降低的功能，同时升高发电电压后输出，全系统结构简单、性能好，适用于各类开关磁阻发电机应用场合。

摘要： 本发明公开了一种它励模式下开关磁阻发电机开关器件故障的诊断方法。它包括以下步骤：测量功率变换器每一相的相电流及续电流；选取相电流与其参考值之比的有效值；计算续电流的有效值；将上述相电流的有效值以及续电流的有效值两两相减得到相电流及续电流的诊断参数；将相电流及续电流的诊断参数与三个判断阀值K

摘要： 本发明公开了离网发电技术领域一种单相开关磁阻发电机级联发电系统，包括：多台单相开关磁阻发电机，多台单相开关磁阻发电机级联在一起、且错开一定的角度；功率变换器，连接多台单相开关磁阻发电机，内置与单相开关磁阻发电机数量匹配的控制电路，每相控制电路包括一个功率开关管和一个续流二极管，用以控制单相开关磁阻发电机的励磁与发电工作；DSP控制器，连接功率变换器、单相开关磁阻发电机，用以采集相应的电压、电流信号，并输出驱动信号给驱动电路用来控制功率变换器工作，本发明发电控制方式为基于电流斩波的无位置传感器控制，可靠性高，可应用于带蓄电池的离网型发电系统。

摘要： 含变励开关磁阻风力发电机的风光互补发电功率变换器，由九个开关管、三相绕组、五个二极管、七个电容器、四个电感、以及光伏电池组成，四个电感两两耦合，分别在开关磁阻发电机和光伏电池耦合发电、以及变励磁回路中应用，开关磁阻发电机的励磁和发电工作过程中，嵌入了光伏电池的变换与输出电能，并且可以直升压输出，因应变速风电的需要，可经buck‑boost单元和开关电容单元实现变励磁，丰富控制方式，整个功率变换器工作中考虑到了风电与光伏同时发供电和分别发供电及互补模式，灵活性强可靠性高，利用率高，共地无隔离；适合于小功率高速开关磁阻风力发电机和光伏互补发电及其电能变换领域应用。

摘要： 本发明公开了一种多台开关磁阻发电机并联发电的控制方法，适用于开关磁阻发电机控制的技术领域。在多台发电机并联运行初期或突加、卸负载时，首先通过基于反馈型二自由度PID的最大值均流法来实现每台开关磁阻发电机的稳定运行，并获得系统稳定运行时的负载电流，为系统效率寻优提供数据支持。当发电系统稳定运行后，各发电机采用非均流的控制方式，利用差分进化算法求解以系统效率为目标的非条件极值问题，获得最优解(各发电机应输出的电流值)，对各发电机的输出电流再分配。该控制方法可根据并联发电系统的运行状态来选择均流或者非均流控制，根据稳态时负荷电流的大小快速调整各发电机的输出电流值，从而保证发电系统的稳定运行与效率最优化。