术发展，成为电气工程研究热点。国外对双馈电机进行了广泛研究，并逐步在工业领域得到应用。双馈电机作电动机运行可以在不同负载下灵活调节无功功率和转速，有很好节能效果。德国西门子日本东芝和三菱俄罗斯哈尔科夫电机制造公司己系列化生产双馈电动机，如哈尔科夫公司系列化生产各种双馈电动机，并广泛用于火电站及其它部门各种交流调速传动装置中如送风机吸风机泵等。法国公司生产双馈电机调速传动系统，其容量从至数千千瓦，主要用于水泵与风机调速。双馈电机用在风力发电上，不仅可以变速恒频恒压发电，而且可以大量调节无功功率，因此在电力工业中得到广泛应用。俄罗斯年代中期制造水轮双馈发电机和汽轮双馈电机并投入工业运行日本日立公司和东芝公司在年代末年代初研制双馈发电机，并已在大型抽水蓄能电站投入使用。在双馈发电研究领域，国际上近几年研究热点是风能电站潮汐电站双馈发电机控制。近十年来，国内外许多学者都将目光投向无刷双馈电机，简称，定子侧有两套绕组，分别为功率绕组和控制绕组。转子侧是特殊鼠笼式和磁阻式结构。由于这种电机在定子上实现了无刷双馈运行，不但具有简单转子结构，而且具有绕线式转子感应电机和同步电机优良特性，既可以作为交流调速电动机，又可作为变速恒频发电机。在运行时所要求变频器容量小，降低了系统成本。特别适合于风机和泵类机械节能调速系统，以及风力水力和潮汐能等可再生能源发电变速恒频发电系统。因此，研究开发越来越受到人们关注，作为种新型电机开发应用正在不断发展。我国对双馈电机研究起步较晚。从九十年代开始，国内才对同步电机无刷励磁异步化同步电机绕线式异步电机双馈调速有不同程度研究。目前重庆大学福州大学浙江大学华中理工大学沈阳工业大学等对双馈调速技术有定研究，研究主要集中于变速恒频发电无刷双馈电机控制等方面。但是到目前为止，研究工作仅限于实验室，没有研制出实用化样机。我国在双馈电机研究与应用两方面都与国外有着较大差距。双馈电机具有调速性能好效率高等诸多优点，因此具有广阔应用前景。对于我国来讲，风机泵类负载调速节能是当务之急，双馈电机是其较合理调速方案，因而预计该项目首先会在该类负载中得到应用。其次，提升机吊机在我国也是量大面广类机械，由于此类负载对传动系统要求较高，通过先进控制算法和现代电力电子技术，可显著地改善双馈电机调速系统运行性能，满足提升机吊机控制要求，因此，其在这方面也具有广泛应用前景。尽管应用前景非常广阔，但要使其尽快投入实际工业应用过程中，仍存在不少期待解决问题。三研究开发内容和技术关键本项目主要针对绕线式异步电机双馈控制系统在船舶港口吊机中应用技术进行研究。系统主电路如图所示，采用新型功率变换器结构，即晶闸管构成功率可双向流动功率变换器。电机转子侧采用晶闸管相控变换器，网侧采用由元件构成功率变换器。和根据电机工况协调工作。当重物提升时，工作于整流状态，工作于逆变状态，将转差功率回馈电网，通过转差功率控制实现电机调速调节。为了改善电网功率因数，采用由元件构成变换器，在实现有功功率逆变同时，可以控制无功功率性质，超前或滞后，从而达到改善电网功率因数。当重物下放时，工作于逆变状态，工作于整流状态，功率经过整流，将交流电变换成直流电送给，再经过逆变，变换成交流电馈入电机转子形成转差功率，产生制动力矩，通过对转子侧转差功率控制，实现转速调节。在此工况下，电机定子侧图双馈电机功率变换器主电路处于发电机工作状态。传统串级调速采用是功率单向传递相控变换器，其缺点是功率因数低，电流谐波大，转矩响应慢，调速精度低。通过新型功率变换器，可以克服传统串级调速不足，实现双馈电机高性能控制。研究主要内容有新型功率变换器四象限运行时物理机理及其控制策略在交流侧变频变压情况下整流与逆变时控制策略在交流侧固频固压情况下整流与逆变控制策略与协调控制，状态平滑切换技术变换器容量计算，功率元件参数选择与匹配，散系统，以及风力水力和潮汐能等可再生能源发电变速恒频发电系统。因此，研究开发越来越受到人们关注，作为故障率低可靠性高投资成本低投资成本高投资成本中维修成本大维修成本中维修成本小配绕线式电机可配绕线式或鼠笼式电机配绕线式电机双馈电机调速系统是伴随着现代电力电子技术和微电子技术发展而发展成熟起来。