无刷双馈电机的矢量解耦控制策略

发布时间：2018-08-24 08:54

【摘要】：无刷双馈电机在工程上具有广泛的应用,其不仅具有定转子的结构,而且具有同步、异步等运行模式,应用中可以取代传统发电机,也可以作为变频调速电机使用。本文首先论述了无刷双馈电机相关研究背景,对无刷双馈电机的具体结构及其运转状态进行了细致的分析。其次,根据电机相关理论,推导了基于转子速的电机结构公式化模型,并构建无刷双馈电机的数学模型最终实现双同步速的理论推导。再次,以所建模型为研究对象,对其进行坐标系转换,从而分解成两相坐标系下的功率绕组与控制绕组,以控制绕组的电压为控制变量对电机转速及功率进行调节,为无刷双馈电机的相关控制策略的研究提供具体的理论基础。最后,进一步讨论无刷双馈电机进行矢量控制的相关技术,主要研究对电机进行矢量控制的数学原理,以及相关的矢量变换方式,同时对矢量控制系统的结构进行描述,便于后续控制方案的实际制定。为了对数学模型进行简化分析,本文分别将控制绕组和功率绕组建立在同步坐标系中,结合电机转子的磁场定向控制系统对两部分绕组进行分别定向。论文应用Simulink进行了控制系统的仿真,通过仿真结果分析可知此控制方法适用于无刷双馈电机,并且可以在动态控制电机转矩的同时提升控制性能。
[Abstract]:Brushless doubly-fed machine is widely used in engineering. It not only has the structure of stator and rotor, but also has synchronous and asynchronous operation modes. In this paper, the related research background of brushless doubly-fed machine is discussed, and the structure and operation state of brushless doubly-fed machine are analyzed in detail. Secondly, according to the theory of motor, the formula model of motor structure based on rotor speed is deduced, and the mathematical model of brushless doubly-fed machine is constructed to realize the theoretical derivation of double synchronous speed. Thirdly, taking the model as the research object, the coordinate system is transformed into power winding and control winding in two-phase coordinate system. The voltage of the control winding is used as the control variable to adjust the speed and power of the motor. It provides a theoretical basis for the study of the control strategy of brushless doubly-fed machine. Finally, the related technology of vector control for brushless doubly-fed machine is further discussed. The mathematical principle of vector control for motor and the related vector transformation method are mainly studied, and the structure of vector control system is described at the same time. Easy to follow up the actual formulation of the control program. In order to simplify the mathematical model, the control winding and the power winding are established in the synchronous coordinate system, and the two parts of the winding are orientated in combination with the magnetic field oriented control system of the motor rotor. Simulink is used to simulate the control system. The simulation results show that this control method is suitable for the brushless doubly-fed machine and can improve the control performance while dynamically controlling the motor torque.
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM301.2;TP273

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本文编号：2200275