本文關(guān)鍵詞：船舶軸帶雙饋機(jī)組變速恒頻控制器設(shè)計(jì)與系統(tǒng)仿真研究

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【摘要】：船舶軸帶電機(jī)不僅可以利用船舶主機(jī)的剩余功率發(fā)電，降低船舶運(yùn)營成本，還可以電動運(yùn)行，作為輔助動力推進(jìn)或獨(dú)立推進(jìn)，提高了船舶運(yùn)行的可靠性。 船舶航行中，主機(jī)轉(zhuǎn)速通常是變動的，傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)速補(bǔ)償型技術(shù)方案通過機(jī)械裝置來補(bǔ)償轉(zhuǎn)速，通常效率不高且適應(yīng)的轉(zhuǎn)速變化范圍有限；而頻率補(bǔ)償型方案利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)來補(bǔ)償頻率，效率更高，適應(yīng)的轉(zhuǎn)速變化范圍更大，且控制更加方便。頻率補(bǔ)償型方案先后出現(xiàn)了變流機(jī)組型、可控硅逆變器加同步調(diào)相機(jī)型、全功率全控變流器型和雙饋電機(jī)型等多種形式。其中，，全功率全控變流器型和雙饋電機(jī)型式是目前的研究熱點(diǎn)，而雙饋電機(jī)型式具有性價(jià)比高、工況切換方便等優(yōu)點(diǎn)，本文開展雙饋電機(jī)型軸帶方案研究，把變速恒頻裝置控制器的設(shè)計(jì)及軸帶雙饋機(jī)組的系統(tǒng)仿真作為研究重點(diǎn)。 雙饋電機(jī)結(jié)構(gòu)上轉(zhuǎn)子上電壓幅值、相位、頻率的全控性能使得它非常適合于變轉(zhuǎn)速的運(yùn)行環(huán)境，易實(shí)現(xiàn)機(jī)電系統(tǒng)的柔性連接。而且由于變流設(shè)備在轉(zhuǎn)子側(cè)，只提供轉(zhuǎn)差功率，使得變流器的容量更小、體積更輕、成本更低。本文揭示了雙饋電機(jī)的基本運(yùn)行特點(diǎn)及其與傳統(tǒng)同步電機(jī)、異步電機(jī)的區(qū)別，分析了各自在應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)。分析了其穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的功率流動關(guān)系，建立了雙饋電機(jī)詳細(xì)的動態(tài)數(shù)學(xué)模型，對比了兩種不同的坐標(biāo)變換技術(shù)，并在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下建立了雙饋電機(jī)新的動態(tài)模型，對雙饋電機(jī)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了標(biāo)幺化。 研究了變速恒頻裝置在雙饋電機(jī)控制系統(tǒng)中的主要功能，對兩電平變流器中電網(wǎng)側(cè)整流和電機(jī)側(cè)逆變進(jìn)行了分析，完成了對PWM整流電路原理及其控制的仿真。 對變速恒頻控制器的硬件框架進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)，編寫了軟件控制程序，對變速恒頻控制器進(jìn)行了初步功能測試，測試結(jié)果表明控制器基本滿足工程應(yīng)用需求。 本文對雙饋電機(jī)的矢量控制進(jìn)行了詳細(xì)研究，進(jìn)行了磁鏈觀測器的設(shè)計(jì)改進(jìn)，簡化了電機(jī)轉(zhuǎn)子位置檢測方法。設(shè)計(jì)了獨(dú)立運(yùn)行和并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)雙饋電機(jī)發(fā)電工況的控制策略，分別建立了仿真模型并進(jìn)行了仿真結(jié)果分析，驗(yàn)證了模型和控制策略的正確性。
【學(xué)位授予單位】：中國艦船研究院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U665.1

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

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本文編號：1285135