感应电机双馈调速系统是一种性能优越的电力拖动控制系统,它不仅降低了功率变换器的额定功率,而且能够通过调节转子电压的幅值、相位和频率来实现电机定子侧功率因数的调节。由于系统控制方法的灵活性和多样性,使得双馈电机在工业传动领域、风力发电以及抽水蓄能电站中拥有广阔的应用前景。本文主要对双馈电机矢量控制系统进行了相关研究。首先,比较双馈调速系统和传统的异步电机变频调速系统的异同点,阐述了双馈电机的工作原理,各种不同的磁场定向控制方式,并分析了它的稳态特性;接着,利用双馈调速系统控制方法灵活多样的特点,构建了一套交直交变换器励磁的矢量调速系统,系统模型建立在以转子磁链定向了同步旋转的坐标轴系中,可以实现双馈电机转速与无功功率的解耦控制,同时,控制交直交变换器能量的双向流动,双馈电机可以在超同步、亚同步方式下运行,通过计算机仿真,验证了这种控制方式的可行性和正确性;随后,阐述了双馈电机的功角特性,通过功角特性分析了电机的静态稳定性,并建立了双馈电机的开环电压控制、开环电流控制以及矢量控制的小信号模型,对上述几种控制方式下的双馈电机暂态稳定性进行了深入研究;最后,综合上述讨论结果,设计了双馈电机的控制系统硬件部分,并给出了部分软件设计流程。