[01631890]新型无刷双馈风力发电机及其变速恒频控制系统研究

“新型无刷双馈风力发电机及其变速恒频控制系统研究”是沈阳工业大学承担的辽宁省教育厅基金项目，项目批准号：20142201，研究期限为：2001.1～2006.10。经过几年时间的努力，现已完成预定研究内容，并取得了某些创造性成果。　　新型无刷双馈风力发电机的定子上同时嵌有极数不同的两套绕组，两套绕组之间的耦合关系是通过特殊设计的转子来实现的，电机转子有笼型和磁阻两种结构型式。当无刷双馈发电机应用于变速恒频风力发电系统时，功率绕组作为发电绕组直接向电网馈电，其作用与绕线转子感应电机的定子绕组类似，而控制绕组则由交直交变频器进行转差频率励磁，其作用与绕线转子感应电机的转子绕组类似，通过改变控制绕组的电流频率，实现风力发电的变速恒频控制。　　1.首次提出和建立了“新型无刷双馈交流电机的磁场调制理论”。该理论可以突破现有两种转子结构电机设计理论的局限性，寻求新的无刷双馈交流发电机的结构型式。　　2.首次对国际上尚有争议的磁阻和笼型两种转子结构无刷双馈发电机的主副绕组耦合能力和运行性能进行了对比研究。　　3.首次提出了一种基于转差频率旋转坐标系统的数学模型。基于新坐标系统建立的无刷双馈发电机数学模型，为无刷双馈发电机变速恒频控制理论与策略的建立提供了必要的理论依据。　　4.首次建立了一种直接转矩控制和矢量控制相结合的无刷双馈风力发电机的变速恒频控制策略和实现方法，可以适应由于风速变化引起的风力机转速变化，最大限度的捕捉风能，延长有效发电时间，提高发电量。　　5.首次提出了新型盘式无刷双馈电机的结构型式，并申请了发明专利和实用新型专利。　　6.在国内外首次唯一出版了针对无刷双馈电机及其控制方法的研究专著，为国内外同行进一步研究该种电机系统提供了可以借鉴参考的理论工具。　　研究成果已在广东华拿东方能源有限公司和沈阳工业大学通益科技有限公司等企业得到推广应用，已合作开发出170KW等规格的大型无刷双馈风力发电机及其变速恒频控制系统。这是国内外首次研发如此大功率的无刷双馈风力发电机及其变速恒频控制系统，为该项技术成果的推广应用开辟了道路。