论文部分内容阅读
变速永磁同步发电机 PWM整流器具有发电机电流谐波分量小、功率因数可调、直流电压波动小、能量可双向流动等优点,可广泛应用于特种车辆供电、船舶供电、混合动力汽车、新能源发电等领域。因此,变速永磁同步发电系统的控制技术具有重要的研究意义。本文以变速永磁同步发电系统为研究对象,采用理论分析、软件仿真以及实验验证相结合的研究方法,对 PWM变流器控制下变速永磁同步发电系统的控制策略进行了研究。 首先,对变速永磁同步发电系统的应用领域和在变流器控制下的研究现状进行了阐述。介绍了变速永磁同步发电系统的基本结构,阐述了发电机和变流器的基本工作原理,建立了永磁同步发电机和 PWM整流器的数学模型,研究了变速永磁同步发电机在变流器控制条件下的运行特性。 其次,对变流器常规矢量控制策略进行了研究,对变速永磁同步发电系统的复合控制策略进行了简要分析,采用一种基于估算电流模型的无速度传感器控制方法,该方法根据已知的参数得到等效电机模型推算出估算电流值,以检测到的实际电流值和估算电流值之间的误差来校正估算速度,再对估算速度积分得到转子位置。该方法在高速运行时非常稳定,低速运行带载能力强,这大大扩展了永磁同步发电机的运行范围。借助Matlab/Simulink仿真软件,搭建了系统仿真模型,仿真结果与理论分析吻合,验证了方法的正确性。 最后,搭建了840kW永磁同步发电机整流器的实验平台,对系统部分硬件电路及控制软件进行了设计;对本文提出的 PWM整流器的控制策略进行了实验验证,实验结果验证了本文相关理论分析和所提设计方法的正确性和有效性。