航空永磁起发电系统控制策略研究
发布时间：2021-01-01 12:48
目前,270V高压直流起动/发电技术成为我国新一代战机发展重要研究技术。永磁同步电机由于高可靠性、结构简单、功率体积之比大等优点,迅速成为国内外学者研究的热点。航空发动机本身无法自己起动,永磁同步电机作为电动机拖动航空发动机起动,当航空发动机成功点火起动后,作为原动机拖动永磁同步电机发电运行,为飞机上设备提供电源。不足之处就是永磁同步电机磁场调节困难,不能通过调节励磁来改变输出电压,大大限制了它的范围。其电机输出电压只能通过改变电机转速来实现,当发动机拖动永磁同步电机转速时,输出电压和频率时刻在变化,只能通过后级的整流稳压装置来输出稳定的直流母线电压。首先,详细说明了航空永磁起发电稳压系统的工作过程、性能指标和各个组成的子模块。分析内置式永磁同步电机的数学模型和电动状态下的矢量控制原理,并且提出了在发电状态下矢量控制运行的制约方程;针对永磁同步电机在高转速发电状态下反电势过大导致直流母线电压过高的问题,提出了电压反馈法和单电流调节器两种弱磁方法,并列举出各自的优缺点;最后对常用的不控整流电路以及升降压斩波电路进行分析。其次,分析三相PWM整流器的数学模型,对d、q轴电流调节器进行了解耦...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多电飞机Fig.1.1Multi-electricaircraft
发电机稳压方式的研究现状电机有以下四种常用的整流方式：二极管不控整流接后级 DC-控整流、二极管不控整流加前级有源滤波装置和 PWM 可控整不控整流接后级 DC-DC 斩波电路控整流电路具有简单的拓扑结构和较低成本的优点，但是本身制，因此通常和 DC-DC 斩波电路组成经典的稳压控制电路，C-DC 斩波电路可以做到高开关频率，通过电路中的电感和电容品质的电源输出。在实际的应用过程中发现当永磁同步发电机时候，导致后级 DC-DC 斩波电路的输入电压变化范围非常大节范围非常大，加大开关管选型以及电感电容滤波值的难度。与控整流方式产生的多次电流谐波，会对电机本身产生不利影响值增大，导致电机铜耗增加，同时高次的谐波电流也会带来电部发热严重，永磁体可能具有退磁的危险[7]。
图 1.3 晶闸管半控整流Fig. 1.3 Thyristor half-controlled rectification极管不控整流加前级有源滤波装置.4 所示为这种控制方法。为了应对高转速下稳压难的问题，在不源滤波装置。该装置仅在高速下对电机馈入一定的 id弱磁电流小，因此不需要整个转速下一直运行。但是该种方式的电路设输出直流母线电压谐波含量较大。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于重复和准比例谐振复合的直驱风机网侧变流器控制策略[J]. 徐红灿,滕予非,王晓茹. 电力系统保护与控制. 2018(08)
[2]电动汽车交流充电桩谐波分析及谐波抑制研究[J]. 周娟,任国影,魏琛,樊晨,毛海港. 电力系统保护与控制. 2017(05)
[3]永磁同步发电机弱磁控制策略的研究[J]. 邓建国,蔡亚辉,黄守道,张洪彬. 大电机技术. 2016(05)
[4]PWM变换器在矢量旋转坐标系下比例谐振控制策略及其鲁棒性设计[J]. 孙强,魏克新,王莎莎,杜吉飞,高成海. 中国电机工程学报. 2016(05)
[5]起发一体机发电模式的弱磁电压控制策略[J]. 罗德荣,张洪彬,蔡亚辉,李亚雄. 电网技术. 2015(08)
[6]谐波补偿重复控制及其在逆变器控制中的应用[J]. 杨豪,赵军红,朱雁南,刘岳滨. 电气传动. 2013(08)
[7]内埋式永磁同步电机驱动系统的弱磁控制[J]. 陈宁,张跃,桂卫华,喻寿益. 控制理论与应用. 2013(06)
[8]永磁同步风力发电机高性能弱磁控制策略研究[J]. 张朝阳,许峻峰,刘雄. 大功率变流技术. 2013(03)
[9]变速永磁同步发电机系统及控制策略[J]. 沈建新,缪冬敏. 电工技术学报. 2013(03)
[10]PR控制器在永磁同步电机控制中的应用[J]. 罗德荣,陈自强,黄守道,郭灯塔. 湖南大学学报(自然科学版). 2013(03)
博士论文
[1]混合动力电动汽车永磁同步电机弱磁控制的研究[D]. 那日沙.哈尔滨理工大学 2013
[2]三相电压型PWM整流器控制策略及应用研究[D]. 郑忠玖.大连理工大学 2011
硕士论文
[1]永磁同步电动机矢量控制系统指定次谐波分析与抑制研究[D]. 王臻.郑州大学 2018
[2]电动发电一体化电机控制器的研究与设计[D]. 卫一.长春工业大学 2017
[3]PWM整流器控制下永磁同步发电机电流谐波分析[D]. 宋广兴.湖南大学 2017
[4]串联式混合动力电动汽车发电系统设计[D]. 张洪彬.湖南大学 2016
[5]车载变速永磁同步发电机恒压恒频供电系统的研究[D]. 赵彩虹.华北电力大学(北京) 2016
[6]集中绕组永磁起动发电机研究与分析[D]. 周丽君.南京航空航天大学 2016
[7]应用于APU起动/发电系统的永磁同步电机发电技术研究[D]. 王永杰.南京航空航天大学 2016
[8]永磁同步发电机的PWM整流技术研究[D]. 曹凯炜.南京航空航天大学 2014
[9]基于DSP的永磁同步电机弱磁控制系统的研究[D]. 姜颖异.华南理工大学 2013
[10]改善永磁同步电机驱动系统弱磁控制性能的方法研究[D]. 徐琼.湖南大学 2013
本文编号：2951315
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多电飞机Fig.1.1Multi-electricaircraft
发电机稳压方式的研究现状电机有以下四种常用的整流方式：二极管不控整流接后级 DC-控整流、二极管不控整流加前级有源滤波装置和 PWM 可控整不控整流接后级 DC-DC 斩波电路控整流电路具有简单的拓扑结构和较低成本的优点，但是本身制，因此通常和 DC-DC 斩波电路组成经典的稳压控制电路，C-DC 斩波电路可以做到高开关频率，通过电路中的电感和电容品质的电源输出。在实际的应用过程中发现当永磁同步发电机时候，导致后级 DC-DC 斩波电路的输入电压变化范围非常大节范围非常大，加大开关管选型以及电感电容滤波值的难度。与控整流方式产生的多次电流谐波，会对电机本身产生不利影响值增大，导致电机铜耗增加，同时高次的谐波电流也会带来电部发热严重，永磁体可能具有退磁的危险[7]。
图 1.3 晶闸管半控整流Fig. 1.3 Thyristor half-controlled rectification极管不控整流加前级有源滤波装置.4 所示为这种控制方法。为了应对高转速下稳压难的问题，在不源滤波装置。该装置仅在高速下对电机馈入一定的 id弱磁电流小，因此不需要整个转速下一直运行。但是该种方式的电路设输出直流母线电压谐波含量较大。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于重复和准比例谐振复合的直驱风机网侧变流器控制策略[J]. 徐红灿,滕予非,王晓茹. 电力系统保护与控制. 2018(08)
[2]电动汽车交流充电桩谐波分析及谐波抑制研究[J]. 周娟,任国影,魏琛,樊晨,毛海港. 电力系统保护与控制. 2017(05)
[3]永磁同步发电机弱磁控制策略的研究[J]. 邓建国,蔡亚辉,黄守道,张洪彬. 大电机技术. 2016(05)
[4]PWM变换器在矢量旋转坐标系下比例谐振控制策略及其鲁棒性设计[J]. 孙强,魏克新,王莎莎,杜吉飞,高成海. 中国电机工程学报. 2016(05)
[5]起发一体机发电模式的弱磁电压控制策略[J]. 罗德荣,张洪彬,蔡亚辉,李亚雄. 电网技术. 2015(08)
[6]谐波补偿重复控制及其在逆变器控制中的应用[J]. 杨豪,赵军红,朱雁南,刘岳滨. 电气传动. 2013(08)
[7]内埋式永磁同步电机驱动系统的弱磁控制[J]. 陈宁,张跃,桂卫华,喻寿益. 控制理论与应用. 2013(06)
[8]永磁同步风力发电机高性能弱磁控制策略研究[J]. 张朝阳,许峻峰,刘雄. 大功率变流技术. 2013(03)
[9]变速永磁同步发电机系统及控制策略[J]. 沈建新,缪冬敏. 电工技术学报. 2013(03)
[10]PR控制器在永磁同步电机控制中的应用[J]. 罗德荣,陈自强,黄守道,郭灯塔. 湖南大学学报(自然科学版). 2013(03)
博士论文
[1]混合动力电动汽车永磁同步电机弱磁控制的研究[D]. 那日沙.哈尔滨理工大学 2013
[2]三相电压型PWM整流器控制策略及应用研究[D]. 郑忠玖.大连理工大学 2011
硕士论文
[1]永磁同步电动机矢量控制系统指定次谐波分析与抑制研究[D]. 王臻.郑州大学 2018
[2]电动发电一体化电机控制器的研究与设计[D]. 卫一.长春工业大学 2017
[3]PWM整流器控制下永磁同步发电机电流谐波分析[D]. 宋广兴.湖南大学 2017
[4]串联式混合动力电动汽车发电系统设计[D]. 张洪彬.湖南大学 2016
[5]车载变速永磁同步发电机恒压恒频供电系统的研究[D]. 赵彩虹.华北电力大学(北京) 2016
[6]集中绕组永磁起动发电机研究与分析[D]. 周丽君.南京航空航天大学 2016
[7]应用于APU起动/发电系统的永磁同步电机发电技术研究[D]. 王永杰.南京航空航天大学 2016
[8]永磁同步发电机的PWM整流技术研究[D]. 曹凯炜.南京航空航天大学 2014
[9]基于DSP的永磁同步电机弱磁控制系统的研究[D]. 姜颖异.华南理工大学 2013
[10]改善永磁同步电机驱动系统弱磁控制性能的方法研究[D]. 徐琼.湖南大学 2013
本文编号：2951315
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