【摘要】：無(wú)刷雙饋發(fā)電機(jī)(BDFG)因其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功率因數(shù)可調(diào)、變頻器容量小等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。本文以無(wú)刷雙饋發(fā)電機(jī)在柴油發(fā)電機(jī)組中的應(yīng)用為背景,分別對(duì)無(wú)刷雙饋發(fā)電機(jī)和永磁同步發(fā)電機(jī)(PMSG)的柴油發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行特性進(jìn)行了仿真研究,論證了無(wú)刷雙饋柴油發(fā)電系統(tǒng)在寬轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)可以輸出高質(zhì)量的電能,并通過(guò)和同等條件下基于永磁同步電機(jī)的柴油發(fā)電系統(tǒng)油耗量進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了無(wú)刷雙饋高效柴油發(fā)電系統(tǒng)的節(jié)油性能。最后,建立了無(wú)刷雙饋柴油發(fā)電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),測(cè)得在不同轉(zhuǎn)速下的耗油量和發(fā)電系統(tǒng)特性,對(duì)比驗(yàn)證了無(wú)刷雙饋柴油發(fā)電系統(tǒng)的高效性和穩(wěn)定性。論文首先論述了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和無(wú)刷雙饋發(fā)電機(jī)的研究背景、意義及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并梳理了無(wú)刷雙饋電機(jī)的本體和控制策略的發(fā)展趨勢(shì)和應(yīng)用前景。在無(wú)刷雙饋電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上,提出了無(wú)刷雙饋電機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型和基于無(wú)刷雙饋電機(jī)的柴油機(jī)組獨(dú)立發(fā)電運(yùn)行控制算法。其次,建立了無(wú)刷雙饋高效柴油發(fā)電控制系統(tǒng)仿真模型。對(duì)無(wú)刷雙饋發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)逆變單元采用電流矢量解耦控制策略,實(shí)現(xiàn)了電壓、電流雙閉環(huán)的矢量控制算法。在此基礎(chǔ)上,對(duì)無(wú)刷雙饋電機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真,詳細(xì)分析了無(wú)刷雙饋電機(jī)的穩(wěn)態(tài)特性、動(dòng)態(tài)特性以及負(fù)載響應(yīng)。測(cè)量了無(wú)刷雙饋柴油發(fā)電系統(tǒng)在不同轉(zhuǎn)速下的油耗,并和相同條件下基于永磁同步電機(jī)的柴油發(fā)電系統(tǒng)的油耗特性進(jìn)行了對(duì)比,仿真結(jié)果驗(yàn)證了在負(fù)載變化的情況下,無(wú)刷雙饋柴油發(fā)電系統(tǒng)可以有效提高柴油利用率,使柴油充分燃燒,實(shí)現(xiàn)高效輸出。最后,對(duì)無(wú)刷雙饋柴油發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì),并搭建了無(wú)刷雙饋高效柴油發(fā)電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。通過(guò)對(duì)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行空載和帶載分析,驗(yàn)證了發(fā)電系統(tǒng)的快速響應(yīng)性和負(fù)載變化時(shí)電壓穩(wěn)定性。通過(guò)測(cè)定柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下的油耗,驗(yàn)證了無(wú)刷雙饋發(fā)電機(jī)的高效性和節(jié)油性,實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)仿真設(shè)計(jì)進(jìn)行了有效的佐證。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM314

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2627539