模擬電機(jī)特性的電力電子負(fù)載研究.pdf

1、電機(jī)是最主要的一種電氣負(fù)載,消耗了全世界絕大部分電能,為了提高電機(jī)的技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)效益,各種電機(jī)啟動制動設(shè)備、電機(jī)驅(qū)動控制器廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域。傳統(tǒng)上,研制和考核電機(jī)供電電源多采用“電機(jī)控制器+被控電機(jī)+模擬機(jī)械負(fù)載”的方案,該方案存在著系統(tǒng)復(fù)雜、能耗大、參數(shù)調(diào)節(jié)不靈活等缺點(diǎn)。本文針對電機(jī)供電電源測試時(shí)的上述缺點(diǎn),設(shè)計(jì)了利用電力變換器實(shí)時(shí)模擬電機(jī)端口特性的新型電力電子負(fù)載,即電機(jī)模擬器。
　　本文詳細(xì)分析了電機(jī)模擬器的系

2、統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理,電機(jī)模擬器由采樣單元、實(shí)時(shí)電機(jī)仿真器和功率變換器構(gòu)成。采樣單元檢測端口輸入電壓,電機(jī)仿真器計(jì)算電機(jī)的實(shí)時(shí)狀態(tài)量,功率變換器控制端口電流實(shí)時(shí)跟蹤指令電流。
　　本文從電機(jī)模擬的角度,推導(dǎo)了在多種坐標(biāo)系下的三相異步電機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型,并建立了三相鼠籠型感應(yīng)電機(jī)的多組狀態(tài)方程,為電機(jī)模型的數(shù)值求解奠定理論基礎(chǔ);分析了各種常用數(shù)值積分法在求解電機(jī)模型時(shí)的實(shí)現(xiàn)方法,對比了各方法在不同步長下的計(jì)算準(zhǔn)確度和運(yùn)算量,從而選擇一步A

3、dams法,該方法計(jì)算準(zhǔn)確而且計(jì)算量小,為電機(jī)模型的實(shí)時(shí)計(jì)算提供技術(shù)方案。
　　提出利用背靠背型PWM整流器構(gòu)造電機(jī)模擬器的功率變換電路,即模擬變換器和并網(wǎng)變換器。模擬變換器是根據(jù)電機(jī)仿真器的運(yùn)算結(jié)果實(shí)時(shí)模擬電機(jī)的電氣端口特性;并網(wǎng)變換器是將模擬側(cè)所吸收的電能回饋電網(wǎng),以維持直流電壓穩(wěn)定。在分析電機(jī)各運(yùn)行工況下電流特性的基礎(chǔ)上,決定模擬變換器采用αβ坐標(biāo)系下的單電流環(huán)控制方案,并網(wǎng)變換器采用dq坐標(biāo)系下的電壓環(huán)帶死區(qū)PI、電流環(huán)瞬