本文關(guān)鍵詞：飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)永磁同步電機(jī)寬范圍調(diào)速技術(shù)研究

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【摘要】：飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)將電能以機(jī)械能形式儲(chǔ)存,其電機(jī)控制策略需具備弱磁控制模式,即運(yùn)行于額定轉(zhuǎn)速之上,當(dāng)需儲(chǔ)存的電能過大時(shí),為增強(qiáng)飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的儲(chǔ)能容量,對(duì)電機(jī)進(jìn)行過調(diào)制控制,所以飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)需要寬范圍調(diào)速。由于電機(jī)控制系統(tǒng)即逆變器輸出電壓、電流受限,故電機(jī)運(yùn)行于額定轉(zhuǎn)速之上時(shí)電機(jī)反電動(dòng)勢會(huì)達(dá)到最大值,電流調(diào)節(jié)器也會(huì)飽和,這將導(dǎo)致電磁轉(zhuǎn)矩、電流以及轉(zhuǎn)速等性能的下降。而永磁同步電機(jī)寬范圍調(diào)速技術(shù)可使電機(jī)低速恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)行、高速恒功率運(yùn)行,可有效地提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能；電壓空間矢量調(diào)制策略(SVPWM)的母線電壓利用率比普通的SPWM調(diào)制策略高出15.5%,采用過調(diào)制技術(shù)后,運(yùn)行于六拍模式時(shí)的母線電壓利用率最高,因此,利用過調(diào)制技術(shù),可以提升采用弱磁控制時(shí)的電機(jī)直流母線的可利用電壓裕度。論文針對(duì)永磁同步電機(jī)的寬范圍調(diào)速策略,建立了永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,包括永磁同步電機(jī)的動(dòng)態(tài)模型和交流小信號(hào)模型。針對(duì)電機(jī)反電動(dòng)勢達(dá)到最大值,轉(zhuǎn)速無法繼續(xù)提升的問題,分析了基于負(fù)id補(bǔ)償?shù)娜醮趴刂撇呗�。為提高控制系統(tǒng)的母線電壓利用率,分析了等幅值和等相角的過調(diào)制控制策略。在深入研究業(yè)內(nèi)在該領(lǐng)域已由成果的基礎(chǔ)上,總結(jié)出了一種提升永磁同步電機(jī)高速帶載能力的控制策略,該控制策略能克服電機(jī)在最高轉(zhuǎn)速時(shí)無法帶載的弱點(diǎn),可靠性高、易于實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)該控制策略的算法由永磁同步電機(jī)最大轉(zhuǎn)矩電流比控制、弱磁控制及電壓空間矢量過調(diào)制控制組成。弱磁控制采用基于負(fù)id補(bǔ)償法,過調(diào)制控制采用雙模式過調(diào)制控制策略,為驗(yàn)證該控制策略,建立了內(nèi)置式永磁同步電機(jī)的仿真模型,搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)研究,驗(yàn)證了該控制策略可行、有效和準(zhǔn)確性。
【關(guān)鍵詞】：永磁同步電機(jī) 寬范圍調(diào)速 弱磁 過調(diào)制
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM341
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 課題研究背景與意義8-9
• 1.2 飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)研究現(xiàn)狀9-13
• 1.3 永磁同步電機(jī)寬范圍調(diào)速技術(shù)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 課題研究內(nèi)容15-16
• 第二章 永磁同步電機(jī)弱磁控制與過調(diào)制策略研究16-36
• 2.1 永磁同步電機(jī)弱磁控制原理16-30
• 2.1.1 永磁同步電機(jī)的動(dòng)態(tài)模型16-21
• 2.1.2 永磁同步電機(jī)交流小信號(hào)模型21-25
• 2.1.3 最大轉(zhuǎn)矩電流比控制與弱磁控制25-30
• 2.2 永磁同步電機(jī)過調(diào)制控制原理30-36
• 2.2.1 脈沖寬度調(diào)制原理30-33
• 2.2.2 過調(diào)制控制原理33-36
• 第三章 弱磁與過調(diào)制控制策略仿真研究36-41
• 3.1 仿真模型搭建36-37
• 3.2 仿真結(jié)果分析37-41
• 第四章 弱磁與過調(diào)制控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)41-49
• 4.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)41-47
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主電路41-43
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)控制電路43-47
• 4.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)調(diào)試47-49
• 第五章 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究49-57
• 5.1 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)49-50
• 5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析50-57
• 5.2.1 最大轉(zhuǎn)矩電流比控制實(shí)驗(yàn)50-51
• 5.2.2 弱磁控制實(shí)驗(yàn)51-54
• 5.2.3 過調(diào)制實(shí)驗(yàn)54-57
• 第六章 結(jié)論與展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 在學(xué)期間的研究成果62-63
• 致謝63

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