本文選題：無刷雙饋電機(jī) + 發(fā)電�。� 參考：《華中科技大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：隨著環(huán)境和能源問題的日益嚴(yán)重，越來越多的新型發(fā)電技術(shù)被人們所研究，其中，，變速恒頻發(fā)電就是目前新能源發(fā)電領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一。在變速恒頻發(fā)電領(lǐng)域中，一種新型的電機(jī)——無刷雙饋電機(jī)，逐漸走入人們的視野，不僅可在在寬范圍轉(zhuǎn)速條件下能實(shí)現(xiàn)恒頻穩(wěn)壓發(fā)電，并且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、能量能雙向流動(dòng)的特點(diǎn)，在變速恒頻發(fā)電領(lǐng)域中，具有極大的應(yīng)用潛力。 本文對(duì)繞線式轉(zhuǎn)子無刷雙饋電機(jī)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)的控制策略進(jìn)行了研究，并對(duì)系統(tǒng)控制器部分進(jìn)行了硬件電路設(shè)計(jì)。研究推導(dǎo)了電機(jī)運(yùn)行的基本原理、運(yùn)行方式和基于轉(zhuǎn)子速d-q軸坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型；并在MATLAB/SIMULINK環(huán)境下對(duì)電機(jī)開環(huán)運(yùn)行各種方式的特性進(jìn)行了仿真驗(yàn)證；同時(shí)分析了實(shí)驗(yàn)中系統(tǒng)的標(biāo)量控制策略。針對(duì)無刷雙饋電機(jī)在非并網(wǎng)發(fā)電場(chǎng)合下發(fā)出電壓不平衡及動(dòng)態(tài)響應(yīng)較慢的問題，本文提出采用基于虛擬磁鏈定向的直接功率控制法來對(duì)雙PWM變頻器整流側(cè)變換器進(jìn)行控制。以瞬時(shí)功率理論為基礎(chǔ)，研究了基于虛擬磁鏈定向的直接功率控制策略的原理，并對(duì)該控制方法進(jìn)行了仿真分析，驗(yàn)證了其單位功率因數(shù)運(yùn)行，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快速，及雙向運(yùn)行的特性。文章以TMS320F28335主控制芯片為核心，設(shè)計(jì)了勵(lì)磁電源控制版硬件電路；以IPM功率器件為核心，設(shè)計(jì)了雙PWM變頻器電路。 本文最后介紹了64kW繞線式轉(zhuǎn)子無刷雙饋電機(jī)單機(jī)發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的構(gòu)成，并對(duì)該實(shí)驗(yàn)樣機(jī)發(fā)電運(yùn)行時(shí)的空載起勵(lì)過程和負(fù)載變換過程進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用功率繞組發(fā)電電壓和控制繞組電流雙閉環(huán)的控制方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了樣機(jī)的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)性能較好地達(dá)到要求。
[Abstract]:With the increasingly serious environment and energy problems, more and more new generation technology has been studied by people. Variable speed constant frequency power generation is one of the key technologies in the field of new energy generation. In the field of variable speed constant frequency power generation, a new type of motor, brushless doubly fed machine, has gradually entered people's field of vision and not only can be in the wide field. Under the range speed conditions, it can achieve constant frequency and steady voltage power generation, and has the characteristics of simple structure, reliable operation and bidirectional energy flow. In the field of variable speed constant frequency power generation, it has great potential for application.
This paper studies the control strategy of a winding rotor brushless doubly fed machine as a generator, and designs the hardware circuit of the system controller part. The basic principle of the motor operation, the operation mode and the digital model based on the rotor speed d-q axis coordinate system are studied and deduced, and the electric power is used in the MATLAB/SIMULINK environment. The characteristics of various modes are simulated, and the scalar control strategy of the system is analyzed. In this paper, the direct power control method based on virtual flux oriented direct power control is proposed for double PWM frequency conversion for the problem that the voltage imbalance and the dynamic response of the brushless doubly fed machine in non grid connected power generation are slow. The rectifier side converter is controlled. Based on the instantaneous power theory, the principle of the direct power control strategy based on the virtual flux orientation is studied. The control method is simulated and analyzed. The performance of the unit power factor, the fast dynamic response and the two way operation are verified. The TMS320F28335 main control chip is used in this paper. At the core, the hardware circuit of excitation power control board is designed, and the dual PWM converter circuit is designed with the core of IPM power device.
At the end of this paper, the structure of the single machine generation experiment system for the 64kW winding rotor brushless doubly fed machine is introduced, and the experimental research is carried out in the experiment. The experimental system adopts the control method of the power winding power generation voltage and the control winding current double closed loop, and the experimental result table. It is clear that the steady and dynamic performance of the prototype can meet the requirements.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM31

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5 閆s

本文編號(hào)：2041218