TOP45新型双馈调速系统在船舶、港口吊机装备中的应用项目可行性投资论证建议报告.doc文档免费在线阅读

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，散热器设计，驱动与保护电路设计与优化变换器技术双馈电机启动技术技术关键变换器交流侧接电机转子回路，其电压幅值和频率随电机转速变化，与传统固定频率固定计与优化变换器技术双馈电机启动技术技术关键变换器交流侧接电机转子回路，其电压幅值和频率随电机转速变化，与传统固定频率固定电压相控变换器不样，它同步电路和触发电路设计将是个关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，散热器设计，驱动与保护电路设递相控变换器，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，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，散热器设计，驱动与保护电路设计与优化变换器技术双馈电机启动技术技术关键变换器交流侧接电机转子回路，其电压幅值和频率随电机转速变化，与传统固定频率固定电压相控变换器不样，它同步电路和触发电路设计将是个关键技术。

变换器交流侧电网，其电压幅值和频率固定不变，它除控制运行中转差功率有功分量外，还要调节无功功率性质，以改善网侧功率因数，控制算法也是个关键技术。

双馈电机启动技术直没有得到圆满地解决。

传统方法是启动时在转子回路串电阻或频敏变阻器，启动到定转速后，切换到双馈控制系统，这种技术优点是可以减小双馈系统功率容量，但缺点是存在个机械切换过程另外个方法就是直接用双馈控制系统启动，这种方法需要较大容量功率变换器，其原因是在启动过程中，要产生较大无功电流，致使功率变换器容量变大。

本项目中，我们将改进控制策略，确保启动过程中产生电磁转矩有功电流，加快启动过程，减小无功电流，尽量减小功率变换器容量，此项技术是能否直接用双馈控制系统启动关键。

四预期目标主要技术经济指标应用或产业化前景本项目预期要达到目标是研制套基于双馈电机吨吊机电气传动控制系统，主电机功率为，通过实现协调控制故障综合等功能。

系统主要技术性能指标系统运行节电率相对于串电阻运行实现无级调速运行时功率因数能够直接启动速度响应时间解决机械制动与电机出力配合问题，不产生溜钩现象经济指标据相关部门统计，年全国吊机总量为万台，总容量为大约为万，比