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Modeling and control of an infinitely variable speed converter with application to wind turbines.

机译：应用于风力涡轮机的无级变速变频器的建模和控制。

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摘要

Different types of continuously variable transmission (CVT) have been developed for vehicle and wind turbine applications, which can generate constant-frequency current without using power converters. An infinitely variable speed converter (IVSC) is a type of CVT that can achieve a zero speed ratio and transmit a large torque at low speed ratios. An IVSC with drivers that convert an eccentric motion of cams to a concentric motion of the output shaft through one-way bearings is introduced, and an active control system with a combined feedback and feed forward control that can automatically control the speed ratio of the transmission is developed. The kinematic model of the IVSC is derived and fitted by a polynomial function to serve as the nonlinear feed forward function in the control law. The benefit of the nonlinear feed forward function is exhibited by using it in the control of the Variable Electromotive-Force Generator (VEG). A dynamic model of the IVSC is derived to investigate the effect of the dynamic load on the input and output speeds. Static and dynamic tests were conducted to validate the kinematic model of the IVSC. The variation of the average output speed per revolution of the output shaft is 0.56% with respect to the desired output speed in the simulation and 0.91% in the experiments.
机译：已经针对车辆和风力涡轮机应用开发了不同类型的无级变速器（CVT），它们可以在不使用功率转换器的情况下产生恒定频率的电流。无级变速转换器（IVSC）是一种CVT，可以实现零速比并在低速比时传递大扭矩。引入了带驱动器的IVSC，该驱动器通过单向轴承将凸轮的偏心运动转换为输出轴的同心运动，并且提供了一种主动控制系统，该系统具有反馈和前馈控制的组合，可以自动控制变速器的速比被开发。通过多项式函数推导并拟合了IVSC的运动学模型，以将其用作控制律中的非线性前馈函数。通过在可变电动势发生器（VEG）的控制中使用非线性前馈功能，可以发挥其优势。推导了IVSC的动态模型，以研究动态负载对输入和输出速度的影响。进行了静态和动态测试，以验证IVSC的运动学模型。在模拟中，输出轴每转的平均输出速度相对于所需输出速度的变化为0.56％，在实验中为0.91％。

著录项

  • 作者

    Wang, Xuefeng.;

  • 作者单位

    University of Maryland, Baltimore County.;

  • 授予单位 University of Maryland, Baltimore County.;
  • 学科 Engineering Mechanical.
  • 学位 M.S.
  • 年度 2013
  • 页码 63 p.
  • 总页数 63
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
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