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摘要：对无刷双馈电机的功率因数控制所进行的研究主要是利用相关原理来构建相应的数学模型来进行分析，通过对相关控制技术进行全面的分析，能够推论出电机参数、转子电压和功率因素之间所存在的关系，并且还能够发现功率因素控制本身所具有的特性。根据相关理论分析和研究，对功率因素进行控制具有一定可行性，当无刷双馈电机在转速或是输出功率上发生变化时，那么经过转子励磁电压相关参数进行调节，那么则可能够对功率因素进行控制，最大程度保障系统能够保持安全稳定的运行，从而节省大量电能。
关键词：无刷双馈电机；功率因素；控制
前言：无刷双馈电机是一个高新技术产品，集合了微机控制、电力电子等技术，自身结构相对较为复杂，但是在控制上却相对较为简便，所产生的控制效果也较为良好。在无刷双馈电机中，通过对相关参数进行调节能够使其根据人们的需求进行运转，其在提高系统运行稳定性上具有非常重要的作用和意义，其在工业中具有广阔的发展前景。根据相关理论显示，无刷双馈电机本身和同步电机有着十分相似的地方，其在功率因素上所发生的变化也会有规律可循的，所以需要对功率因素控制进行分析和研究，促使人们能够更好的利用无刷双馈电机，充分发挥其在整个系统当中的作用。
一、无刷双馈电机的基本运行原理
无刷双馈电机系统主要由双向变频器、转子绕组以及定子绕组构成，其中定子绕组是和电网直接连接到一起而进行相应的能量传输，其也称为功率绕组，而定子绕组则需要经变频器与电网连接到一起，其在频率、电压等方面是能够调节的[1]。无刷双馈电机具体的工作原理如图一所示。在图一中给下标P所代表的是功率绕组，c则是控制绕组，Pp、Pc则是控制绕组和功率绕组的极对数。
知道该电机自身的转速主要是受到控制绕组与功率绕组两者的极对数和电源频率所决定的。当Pp、Pc、fp三者一定时，那么当fc发生改变时则会使电机转速发生改变。Fc为负数时所形成的转速则被称为亚同步速，为正数时是超同步速，而等于0时电机本身的转速则是自然同步转速[2]。所以，电机在运行过程中可以对变频器进行调节来改变转速，以实现转速，影响调速范围的因素主要是电源输出频率、绕组极对数等。电机在运行过程中对控制绕组本身的供电频率进行调节，那么能够有效实现发电。
二、无刷双馈电机的方程
在无刷双馈电机中，定子是与三相工频电源连接在一起的，而转子则是和变流器相连，变流器中电压输出基波分量自身的角频率为
如果忽略定子电子、电机损耗、磁路饱和等因素，并且磁通和磁势在空间上呈现正弦分布，电压和电流也随着时间所发生的变化而呈现出正弦变化[3]。此时设d，q同步旋转坐标系，在该坐标系中，d轴的方向是与定子磁链保持相同的，定子电压与定子磁链之间保持90°电角度，并位于定子磁链前方，所以定子电压在q轴上。另外，由于定子电流也可以划分为两个电流分量，即磁场电流分量（id1）和转矩电流分量（iq1），再根据相关数据最后能够得出定子侧功率因素是
一直保持恒定时，电机气隙磁磁通则是常数，因此磁场电流分量和励磁分量两者之间的和（励磁电流）也是常数。根据上述内容所进行的分析，在dq坐标中各部分的矢量如图二所示，其中b所代表的是励磁电流线，其是恒定不变的。
当图中u2发生变化以后，那么功率因素也将随之发生较大程度的变化。如果u2值是不断减少的，功率因素发生变化的方向为滞后方向，反之则是所发生变化的方向也相反。而当u2值不发生任何改变，只
则是功率的因素控制的数学模型。当u1、有功功率和频率三者间保持不发生变化时，双馈电机自身的功率因素是和u2相位、幅值以及转差率有着紧密的联系。如果双馈电机本身的转速不发生任何变化，通过对u2相位或是幅值便能够完成功率因素控制。相同的道理，如果u2相位和幅值一直保持不变，那么转速发生变化时功率因素也将随之发生改变[4]。因此，要想对功率因素进行控制，只需要对u2相位和幅值进行调节即可。
总结：总之，无刷双馈电机在系统中具有非常重要的作用，要想确保其在运行过程中能够更加稳定，需要对功率因素进行分析，了解功率因素本身发生变化的规律和控制影响因素，以便于人们对其进行控制。为了能够进一步了解功率因素控制因素，文章对其进行了深入的分析和探讨，并通过数学模型的构建来对其了研究，根据相关模型、公式以及原理能够了解到，控制功率因素应从u2相位和幅值两方面入手，通过对这两方面因素的调节能够有效控制无刷双馈电机的运行情况，促使系统能够一直保持稳定的运行状态，从而充分发挥其本身所具有的重要作用。
参考文献：
[1]张爱玲,熊光煜,刘振富,等. 无刷双馈电机能量传递关系和功率因数特性的实验研究[J]. 中国电机工程学报,2011,31(06):92-97.
[2]林成武,訾峰,乔琚瑶. 双馈电机功率因数控制技术研究[J]. 电力电子技术,2009,43(02):19-20+69.
[3]赵辉,张宝发,鲁超. 无刷双馈风力发电机模糊功率因数控制与仿真[J]. 电力系统保护与控制,2010,38(20):96-101.
[4]黄守道,王耀南,王毅,等. 无刷双馈电机有功和无功功率控制研究[J]. 中国电机工程学报,2005,(04):89-95.
论文作者:洪翠,任忠业
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/20
标签：电机论文; 功率论文; 绕组论文; 因素论文; 定子论文; 发生论文; 转速论文; 《电力设备》2017年第25期论文;