2.1 双馈感应电机数学模型

设双馈电机各硬件分布均匀对称,并且忽略谐波分量、涡流损耗和磁饱和的影响[34]。理想条件下DFIG的等效模型见图2-1,定、转子参数分别在定、转子静止坐标系下表示,转子变流器等效为一个阻抗形式的负载。本文基于感应电机五阶两轴的表示方法,就是通常所说的Park Model[35],并采用空间矢量的方法对电机各参数进行表达。图2-1中,定、转子电流正方向均取电动机惯例,img分别表示定子坐标系下定子电压、电阻、定子漏感和定子电流;img分别表示转子坐标系下励磁电感、转子漏感、转子电阻、转子电压、转子磁链和转子电流。

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图2-1 双馈电机等效数学模型

本文采用旋转空间矢量对电机各参数进行表示,按电动机惯例,定、转子静止坐标系下DFIG的磁链方程为

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电压方程为

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由于该系统中运用了两个不同的坐标系,不同坐标系间参数转换时要乘以一个旋转系数

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这样表示的优势在于,无论从定子侧还是转子侧分析电机的参数,都是站在其对应线圈的角度分析,结果更加直观、易于理解。