繞線式轉(zhuǎn)子無刷雙饋電機發(fā)電系統(tǒng)雙PWM控制研究與設(shè)計.pdf

1、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——無刷雙饋電機，逐漸走入人們的視野，不僅可在在寬范圍轉(zhuǎn)速條件下能實現(xiàn)恒頻穩(wěn)壓發(fā)電，并且具有結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、能量能雙向流動的特點，在變速恒頻發(fā)電領(lǐng)域中，具有極大的應(yīng)用潛力。
　　本文對繞線式轉(zhuǎn)子無刷雙饋電機作為發(fā)電機運行時的控制策略進行了研究，并對系統(tǒng)控制器部分進行了硬件

2、電路設(shè)計。研究推導(dǎo)了電機運行的基本原理、運行方式和基于轉(zhuǎn)子速d-q軸坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型；并在MATLAB/SIMULINK環(huán)境下對電機開環(huán)運行各種方式的特性進行了仿真驗證；同時分析了實驗中系統(tǒng)的標(biāo)量控制策略。針對無刷雙饋電機在非并網(wǎng)發(fā)電場合下發(fā)出電壓不平衡及動態(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雙PWM變頻器整流側(cè)變換器進行控制。以瞬時功率理論為基礎(chǔ)，研究了基于虛擬磁鏈定向的直接功率控制策略的原理，并對該控

3、制方法進行了仿真分析，驗證了其單位功率因數(shù)運行，動態(tài)響應(yīng)快速，及雙向運行的特性。文章以TMS320F28335主控制芯片為核心，設(shè)計了勵磁電源控制版硬件電路；以IPM功率器件為核心，設(shè)計了雙PWM變頻器電路。
　　本文最后介紹了64kW繞線式轉(zhuǎn)子無刷雙饋電機單機發(fā)電實驗系統(tǒng)的構(gòu)成，并對該實驗樣機發(fā)電運行時的空載起勵過程和負(fù)載變換過程進行了實驗研究。本實驗系統(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，實驗結(jié)果表明了樣機的穩(wěn)