PTO/PTI模式下船舶軸帶無刷雙饋電機的建模與控制
發(fā)布時間:2021-04-02 14:17
無刷雙饋電機作為一種新型交流感應(yīng)電機,取消了電刷和滑環(huán)結(jié)構(gòu),具有可靠性高、易維護、壽命長等優(yōu)點,且其既可以作為發(fā)電機應(yīng)用于變速恒頻恒壓發(fā)電領(lǐng)域又可作為電動機用于交流調(diào)速傳動系統(tǒng)。因此,當其作為船舶軸帶電機時,可以工作于PTO和PTI模式。目前其得不到廣泛應(yīng)用的主要原因除了自身結(jié)構(gòu)設(shè)計還不是特別成熟外,還有各種先進控制策略的實用性問題。因此,研究無刷雙饋電機的控制側(cè)策略可以為其廣泛應(yīng)用提供理論基礎(chǔ),對船舶行業(yè)具有重要意義。所以,以無刷雙饋電機為研究對象,分別針對PTO和PTI工作模式提出綜合控制策略和基于SVPWM的直接轉(zhuǎn)矩控制策略,在Simulink中建立仿真模型,進行不同工況下的仿真實驗,驗證所提控制策略的控制效果。首先介紹了無刷雙饋電機的原型及發(fā)展,分析了定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),在此基礎(chǔ)上研究其運行機理,重點研究了發(fā)電狀態(tài)和電動狀態(tài)下不同轉(zhuǎn)速時的功率平衡和流程關(guān)系。建立三相靜止坐標系下無刷雙饋電機的動態(tài)數(shù)學模型,并以此為基礎(chǔ),利用坐標變換得到兩相旋轉(zhuǎn)dq坐標系以及轉(zhuǎn)子速坐標系下的數(shù)學模型。研究了雙PWM變頻器的基本原理,重點研究了PW側(cè)變換器單位功率因數(shù)控制和能量雙向流動原理,然后推導(dǎo)出PW側(cè)...
【文章來源】:武漢理工大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
機械頻率補償軸帶發(fā)電系統(tǒng)
3)PWM 變頻控制軸帶發(fā)電系統(tǒng)M 即脈寬調(diào)制技術(shù),該系統(tǒng)使用 PWM 變頻器替代了可控硅頻率補系統(tǒng)中的 FCP,PWM 變頻器通過控制 IGBT 的通斷來控制輸出的電輸出電流的幅值和頻率可通過控制輸入電壓的有效值和頻率來改變步調(diào)相機。PWM 變頻器系統(tǒng)原理如圖 1-3 所示。
CC圖 1-3 PWM 變頻器原理圖從圖 1-3 可以看出,PWM 變頻器由二極管組成的整流電路和 IGBT 組成變電路構(gòu)成。軸帶發(fā)電機輸出的交流電經(jīng)整流逆變后輸出給濾波模塊濾波輸送給船舶電網(wǎng)。顯然,相比于可控硅頻率補償軸帶發(fā)電系統(tǒng),該系統(tǒng)結(jié)簡單,成本較低,有利于機艙布置,且諧波含量可以控制在 5%以內(nèi)[23]。P控制軸帶發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 1-4 所示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]無刷雙饋電機在發(fā)電和調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 智剛,徐升,郭佳. 電機技術(shù). 2017(02)
[2]基于無刷雙饋發(fā)電機的船舶獨立發(fā)電系統(tǒng)勵磁控制和性能分析[J]. 陳昕,王雪帆. 電工技術(shù)學報. 2017(03)
[3]軸帶發(fā)電機在船舶電力能源系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 梁恩勝. 艦船科學技術(shù). 2017(02)
[4]船舶軸帶發(fā)電機轉(zhuǎn)為推進電動機的功能實現(xiàn)[J]. 劉英杰. 船電技術(shù). 2016(12)
[5]基于空間矢量調(diào)制的無刷雙饋電機直接轉(zhuǎn)矩控制[J]. 李冰,劉石,段琦瑋. 煤礦機械. 2016(04)
[6]一種應(yīng)用于船舶軸帶同步發(fā)電機變流器系統(tǒng)的新型PWM整流控制策略[J]. 林珍君,黃聲華,萬山明. 中國電機工程學報. 2016(04)
[7]船舶軸帶發(fā)電機發(fā)展綜述及前景探究[J]. 秦俊峰,李凱. 欽州學院學報. 2015(08)
[8]船舶軸帶發(fā)電機的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 王炳義. 船舶. 2015(03)
[9]基于雙PWM變頻器的交流調(diào)速技術(shù)探討[J]. 李澤洪,陳明新. 價值工程. 2015(08)
[10]可作電動機使用的船舶軸帶發(fā)電機及其運行狀態(tài)切換方法[J]. 樊雙英,岳躍進. 機電設(shè)備. 2015(02)
博士論文
[1]雙PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)綜合控制策略研究[D]. 肖雄.北京科技大學 2017
[2]無刷雙饋電機獨立發(fā)電系統(tǒng)控制方法研究[D]. 劉毅.華中科技大學 2015
[3]離網(wǎng)型雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)控制策略研究[D]. 郭旭東.中南大學 2013
[4]基于船舶電力推進系統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)研究[D]. 趙宏革.大連海事大學 2011
[5]無刷雙饋電機的控制方法研究[D]. 黃守道.湖南大學 2005
碩士論文
[1]基于自抗擾技術(shù)的船舶永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制策略研究[D]. 司宇航.武漢理工大學 2017
[2]船用軸帶無刷雙饋發(fā)電機優(yōu)化設(shè)計與控制研究[D]. 程龍.大連海事大學 2016
[3]船用無刷雙饋軸帶發(fā)電系統(tǒng)控制研究[D]. 李恒玖.大連海事大學 2015
[4]船舶軸帶無刷雙饋電機控制算法研究[D]. 高舉明.華中科技大學 2015
[5]船用雙饋軸帶變速恒頻裝置設(shè)計技術(shù)研究[D]. 李驍.中國艦船研究院 2015
[6]船用軸帶無刷雙饋發(fā)電系統(tǒng)的實用控制技術(shù)研究[D]. 葛啟楨.中國艦船研究院 2015
[7]船舶軸帶發(fā)電機方案評價體系的研究和應(yīng)用[D]. 郭彥軍.上海交通大學 2014
[8]船舶軸帶式電站系統(tǒng)分析及可靠性預(yù)計[D]. 曹世超.大連海事大學 2013
[9]高性能無傳感器永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制[D]. 龐嚴杰.中南大學 2012
[10]無刷雙饋電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的優(yōu)化[D]. 許永順.太原理工大學 2012
本文編號:3115419
【文章來源】:武漢理工大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
機械頻率補償軸帶發(fā)電系統(tǒng)
3)PWM 變頻控制軸帶發(fā)電系統(tǒng)M 即脈寬調(diào)制技術(shù),該系統(tǒng)使用 PWM 變頻器替代了可控硅頻率補系統(tǒng)中的 FCP,PWM 變頻器通過控制 IGBT 的通斷來控制輸出的電輸出電流的幅值和頻率可通過控制輸入電壓的有效值和頻率來改變步調(diào)相機。PWM 變頻器系統(tǒng)原理如圖 1-3 所示。
CC圖 1-3 PWM 變頻器原理圖從圖 1-3 可以看出,PWM 變頻器由二極管組成的整流電路和 IGBT 組成變電路構(gòu)成。軸帶發(fā)電機輸出的交流電經(jīng)整流逆變后輸出給濾波模塊濾波輸送給船舶電網(wǎng)。顯然,相比于可控硅頻率補償軸帶發(fā)電系統(tǒng),該系統(tǒng)結(jié)簡單,成本較低,有利于機艙布置,且諧波含量可以控制在 5%以內(nèi)[23]。P控制軸帶發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 1-4 所示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]無刷雙饋電機在發(fā)電和調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 智剛,徐升,郭佳. 電機技術(shù). 2017(02)
[2]基于無刷雙饋發(fā)電機的船舶獨立發(fā)電系統(tǒng)勵磁控制和性能分析[J]. 陳昕,王雪帆. 電工技術(shù)學報. 2017(03)
[3]軸帶發(fā)電機在船舶電力能源系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 梁恩勝. 艦船科學技術(shù). 2017(02)
[4]船舶軸帶發(fā)電機轉(zhuǎn)為推進電動機的功能實現(xiàn)[J]. 劉英杰. 船電技術(shù). 2016(12)
[5]基于空間矢量調(diào)制的無刷雙饋電機直接轉(zhuǎn)矩控制[J]. 李冰,劉石,段琦瑋. 煤礦機械. 2016(04)
[6]一種應(yīng)用于船舶軸帶同步發(fā)電機變流器系統(tǒng)的新型PWM整流控制策略[J]. 林珍君,黃聲華,萬山明. 中國電機工程學報. 2016(04)
[7]船舶軸帶發(fā)電機發(fā)展綜述及前景探究[J]. 秦俊峰,李凱. 欽州學院學報. 2015(08)
[8]船舶軸帶發(fā)電機的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 王炳義. 船舶. 2015(03)
[9]基于雙PWM變頻器的交流調(diào)速技術(shù)探討[J]. 李澤洪,陳明新. 價值工程. 2015(08)
[10]可作電動機使用的船舶軸帶發(fā)電機及其運行狀態(tài)切換方法[J]. 樊雙英,岳躍進. 機電設(shè)備. 2015(02)
博士論文
[1]雙PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)綜合控制策略研究[D]. 肖雄.北京科技大學 2017
[2]無刷雙饋電機獨立發(fā)電系統(tǒng)控制方法研究[D]. 劉毅.華中科技大學 2015
[3]離網(wǎng)型雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)控制策略研究[D]. 郭旭東.中南大學 2013
[4]基于船舶電力推進系統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)研究[D]. 趙宏革.大連海事大學 2011
[5]無刷雙饋電機的控制方法研究[D]. 黃守道.湖南大學 2005
碩士論文
[1]基于自抗擾技術(shù)的船舶永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制策略研究[D]. 司宇航.武漢理工大學 2017
[2]船用軸帶無刷雙饋發(fā)電機優(yōu)化設(shè)計與控制研究[D]. 程龍.大連海事大學 2016
[3]船用無刷雙饋軸帶發(fā)電系統(tǒng)控制研究[D]. 李恒玖.大連海事大學 2015
[4]船舶軸帶無刷雙饋電機控制算法研究[D]. 高舉明.華中科技大學 2015
[5]船用雙饋軸帶變速恒頻裝置設(shè)計技術(shù)研究[D]. 李驍.中國艦船研究院 2015
[6]船用軸帶無刷雙饋發(fā)電系統(tǒng)的實用控制技術(shù)研究[D]. 葛啟楨.中國艦船研究院 2015
[7]船舶軸帶發(fā)電機方案評價體系的研究和應(yīng)用[D]. 郭彥軍.上海交通大學 2014
[8]船舶軸帶式電站系統(tǒng)分析及可靠性預(yù)計[D]. 曹世超.大連海事大學 2013
[9]高性能無傳感器永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制[D]. 龐嚴杰.中南大學 2012
[10]無刷雙饋電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的優(yōu)化[D]. 許永順.太原理工大學 2012
本文編號:3115419
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