【摘要】:双馈风力发电机的数学模型与三相绕线式感应电机相似,是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统。图3-8所示为双馈风力发电机的物理模型和结构示意图。定子电压、电流正方向按照发电机惯例标示,正值电流产生负值磁链;转子电压、电流正方向按照电动机惯例标示,正值电流产生正值磁链。双馈风力发电机的数学模型包括电压方程、磁链方程、运动方程、电磁转矩方程等。
3.1节从双馈风力发电机的稳态等效电路以及功率流向的角度分析了双馈风力发电机的工作原理,但这对于控制来说远远不够,本节将从数学模型的角度来分析双馈风力发电机,为下一步的控制做准备。
双馈风力发电机的数学模型与三相绕线式感应电机相似,是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统。为了建立数学模型,一般作如3.1.3节所作的假设。
在建立基本方程之前,有几点必须说明:
(1)要选定好磁链、电流和电压的正方向。图3-8所示为双馈风力发电机的物理模型和结构示意图。图中,定子三相绕组轴线A、B、C在空间上是固定,a、b、c为转子轴线并且随转子旋转,θr为转子a轴和定子A轴之间的电角度。它与转子的机械角位移θm的关系为θm=θr/np,np为极对数。各轴线正方向取为对应绕组磁链的正方向。定子电压、电流正方向按照发电机惯例标示,正值电流产生负值磁链;转子电压、电流正方向按照电动机惯例标示,正值电流产生正值磁链。(www.xing528.com)
(2)为了简单起见,在下面的分析过程中,假设转子各绕组各个参数已经折算到定子侧,折算后定子、转子每相绕组匝数相等。
双馈风力发电机的数学模型包括电压方程、磁链方程、运动方程、电磁转矩方程等。
图3-8 双馈风力发电机的物理模型和结构示意图
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