双馈风力发电机的数学模型PPT课件

1、.1、双馈风力发电机的数学模型、2、双馈风力发电机的数学模型与三相绕组式感应电动机相似，是一种高次、非线性、强耦合的多变量系统。 为了建立数学模型，一般来说，1 .三相绕组对称，忽略空间谐波，磁势沿气隙圆周正弦分布2 .忽略磁路饱和，各绕组的自感和互感3 .忽略铁损4 .忽略频率和温度的在建立基本方程式之前，需要做一些说明： (1)首先要选定链、电流、电压的正方向。 图3-9显示的是双馈电机的物理模型和结构图。 在图中，定子的三相绕组轴线a、b、c在空间上固定，a、b、c是转子轴线，与转子一起旋转，成为转子a轴与定子a轴之间的电角度。 与转子的机械角位移的关系是极对数。 将各轴线的正方向作为对

2、应的绕组交链磁通的正方向。 定子电压、电流的正方向按照发电机的惯例表示，正电流产生负交链磁通的转子电压，电流的正方向按照电机的惯例表示，正值电流产生正值链。 为了简单起见，4、(2)在下一个分析过程中，假定转子的各绕组的各参数被换算成定子侧，换算后的转子的各相绕组的匝数相等。 于是，实际的电动机与图(3-9)所示的物理模型等价。 双馈电机的数学模型有电压方程式、交链方程式、运动方程式、电磁扭矩方程式等。 选择、5、电压方程式、下标s作为定子侧参数，下标r作为转子侧参数。 定子各相绕组的电阻取所有值，转子各相绕组的电阻取所有值。 而且，交流励磁发电机定子线圈电压方程式为下式、下式、下式、下式、下

3、式、下式、下式、下式、下式、下式、下式、下式、下式、下式、下式、下式、下式、下式、下式、下式、下式、下式、下式、下式、下式、下式、下式、下式、下式、下式、下式、下式、下式、下式、下式、下式、下式、下式、下式、下式、下式、下式下式定子和转子相电流的瞬时值各组线圈的全链磁通、定子和转子的线圈电阻、微分运算符、8、链交方程式， 定子各绕组的合成，交，交，交，交，交，交，交，交，交，交，交，交，交，交，交，交，交，交，交，交，交，交，交，交，交，交，交，交，交，交，交，交因此，定子各相的漏电感相等，转子各相的漏电感也相等，定子绕组各相的漏电感，定子各相的主电感，转子各相的主电感，换算后定子绕组的匝数相

4、等，各绕组间的互感定子各相的自感，转子各相的自感为：10，二相线圈间只有互感。 互感为1 .定子三相相互间和转子三相相互间的位置固定，因此互感为常值2 .定子的任一相和转子的任一相间的位置变化，互感的函数： 11 .首先，观察其中的第一类互感，三相绕组的轴线为空间相位差，在假定气隙磁通为正弦分布的条件下，忽略气隙磁场的高次谐波，互感为：12，第二类定子，转子间的互感当两组绕组正好在同一轴线上时，互感有最大值(互感系数)，因此，代入、13，可以进一步得到交链方程式。 这里，为了方便，组件块矩阵的形式：这里：14两个块矩阵相互转置，与角位置有关的元素是变量参数，这是系统非线性的根源。应注意的是，1

5、 .定子侧的交链磁通的正方向和电流的正方向的关系是，正电流产生负的交链磁通，与一般的电动机的惯例不同，因此，式3-8中出现负的符号“”2 .对转子绕组进行绕组比变换，换算为定子侧，则各绕组之间的互感磁通通过气隙，磁阻相同，因此可以认为，转子绕组的主电感、定子绕组的主电感和定子绕组之间的互感相等。 即，16，运动方程式，交流励磁电机内部的电磁关系的确立，不能切断输入的机械扭矩和由此产生的电磁扭矩之间的平衡关系。 为了简单起见，如果忽略马达旋转部件间的摩擦，扭矩间的平衡关系是公式中输入到原动机的机械扭矩、电磁扭矩、系统的惯性力矩、马达极对数、马达的电气角速度。 (3-9)、17 )磁场能量可以根据机电能量转换的原理得到电磁扭矩方程式：上述公式是在磁路为线性，磁场在空间上正弦分布的假设下得到的，但额定、转子的电流波形没有任何假设，全部是任意的因此，上述电磁扭矩式对研究逆变器提供的三相转子绕组具有实用意义。=、18，上述几个公式构成了交流励磁发电机三相静止轴系中的数学模型。 可以看出该数学模型是多输入多输出的高阶系统，是非线性、强耦合的系统。 分析和解这个