带有电流控制电压型逆变器的新型双绕组异步发电机的电压控制傅玉，马伟明，李玉梅，王东（海军工程大学电力电子技术应用研究所，湖北武汉430033）载变化的缺点，而且提高了系统的电磁兼容性。其控制系统由两个PI电压控制器和一个滞环电流控制器组成。为了对其电压控制性能和调节速度进行研究，本文建立了计及磁路饱和的双绕组异步发电机及其控制系统的数学模型。对负载、转速突然变化等动态过程中电压控制性能进行了仿真研究。结果表明，该系统具有较好的电压控制性能和响应速度。
随着对再生能源的重视，国内外加速了对自激异步发电机的研究和发展。笼型异步电机由于具有结构简单、坚固耐磨、造价低廉、维护方便和功率密度高等突出优点，越来越受到人们的重视。传统自激三相异步发电机通过在其输出端并联电容器来提供励磁，在电机的输出端建立电压。当负载或原动机转速发生变化时，异步发电机的输出电压和频率将随之发生变化。提出了同步调相器的方法，但却加了成本和维护工作量；文则通过控制饱和电抗器的电流来调节电压，但大的电抗器存在着体积大和重量重的问题；文利用PWM逆变器对自激异步发电机进行串联补偿以控制电压，而电力电子变换装置将引起交流电压波形畸变，降低电磁兼容性。
本文的新型双绕组异步发电机的定子上布置有两套绕组，如所示，一套绕组为功率绕组，其输出端接自励电容及负载；另一套为控制绕组，接由三相电流控制电压型逆变器构成的电压控制回路。逆变器的直流侧连有一个电解电容作为电压源。由于电压型逆变器的直流侧没有有功源相连，异步发电机提供很小一部分有功以补偿逆变器的损耗来维持直流侧电容的电压为恒定值。电机空载运行时由自励电容自励建立空载额定电压；当电机负载运行时，通过控制器调节逆变器输出电压，提供所需的无功励磁电流，从而使端电压保持恒定。两套绕组之间不存在直接的电联系，仅有磁耦合，这样大大减小了电力电子变换装置对功率绕组的影响，提高了电磁兼容性1.另外由于功率绕组与控制绕组的极数相同，所以功率绕组与控制绕组的工作频率也相同，这一特性使得可以由控制绕组的频率决定功率绕组的频率，起到稳定频率的作用。
对于该系统而言，其电压调节性能和动态响应速度是重要的性能指标，需要对其进行详细研究。由于自励异步发电机的自励建压等过程都与磁路饱和有关，本文建立了计及磁路饱和的双绕组异步发电机及其控制系统的数学模型，并进行了控制策略的分析。对负载、转速突然变化的动态过程中电压控制性能进行了仿真研究。仿真结果说明该系统具有较好的电压控制性能和响应速度。
