变速永磁同步发电机控制策略研究

发布时间：2020-03-19 00:51

【摘要】：永磁同步发电机PWM整流系统因为具有发电机电流谐波分量小,功率因数可调、直流电压动态响应快、能量可双向流动等优点,被广泛应用于船舶供电、特种车辆供电、混合动力汽车以及新能源发电等领域。本文以变速永磁同步发电机PWM整流系统为研究对象,采用理论分析、软件仿真以及实验验证相结合的研究路线,对永磁同步发电机PWM整流系统的控制策略进行了研究,具体内容如下:首先,本文阐述了永磁同步发电机的工作原理,建立永磁同步发电机和PWM整流器在旋转坐标系下的数学模型,并研究了永磁同步发电机运行的约束条件,为后续章节控制策略的研究奠定了基础。其次,介绍了永磁同步发电机的矢量控制原理,并在此基础上,对双环可控弱磁稳压控制方法进行研究,指出了传统双环可控弱磁稳压控制存在dq轴交叉耦合的问题。针对该问题,本文提出了基于电压角度的弱磁稳压控制方法,分析了基于电压角度的弱磁稳压控制的运行原理,并给出了基于电压角度的弱磁稳压控制系统的稳定运行范围。然后,利用MATLAB仿真软件对永磁同步发电机PWM整流系统进行了分析,验证了双环可控弱磁稳压控制系统和基于电压角度的弱磁稳压控制系统在宽功率范围和宽转速范围稳压发电的可行性与有效性,并比较了双环可控弱磁稳压控制系统和基于电压角度的弱磁稳压控制系统的控制效果。同时,本文还比较了双环可控弱磁稳压控制系统在无解耦、前馈解耦以及PI解耦这3种控制方式下的控制效果。最后,完成了基于TMS320F28335数字控制芯片的发电机控制器软硬件设计,并搭建了对拖台架试验平台,实验结果验证了本文所提出的控制策略的正确性与有效性。
【图文】：

(a)表贴式转子结构(b)插入式转子结构(c)内装式转子结构

图4.1双环可控弱磁稳压控制系统仿真模型
【学位授予单位】：华侨大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM341

【参考文献】

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1 赵纪龙;林明耀;付兴贺;黄允凯;徐妲;;混合励磁同步电机及其控制技术综述和新进展[J];中国电机工程学报;2014年33期

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3 孟大鹏;郑帅;王亚威;王志强;;基于三闭环控制的PWM整流充电技术的研究[J];电力电子技术;2013年07期

4 沈建新;缪冬敏;;变速永磁同步发电机系统及控制策略[J];电工技术学报;2013年03期

5 杨秀;郭贤;臧海洋;郭贺;;微型燃气轮机发电系统孤岛及并网运行的建模与控制策略[J];电工技术学报;2012年01期

6 朱磊;温旭辉;赵峰;孔亮;;永磁同步电机弱磁失控机制及其应对策略研究[J];中国电机工程学报;2011年18期

7 赵仁德;王永军;张加胜;;直驱式永磁同步风力发电系统最大功率追踪控制[J];中国电机工程学报;2009年27期

8 王成山;马力;王守相;;基于双PWM换流器的微型燃气轮机系统仿真[J];电力系统自动化;2008年01期

9 吴义勇;孙旭东;柴建云;;永磁磁阻发电机的电压控制[J];电工电能新技术;2006年04期

10 周增福,严仰光;宽电压输入范围调节/变换装置的建模与仿真[J];南京航空航天大学学报;2005年03期

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本文编号：2589437