本文選題：混合勵磁同步發(fā)電機　切入點：獨立電源　出處：《華北電力大學(xué)(北京)》2014年碩士論文

【摘要】：為了解決永磁同步發(fā)電機輸出電壓難以調(diào)控的問題,本文提出了一種并列結(jié)構(gòu)混合勵磁同步發(fā)電機,并對提出的交流勵磁磁場定向矢量控制策略進行研究。首先,論文提出了一種并列結(jié)構(gòu)的混合勵磁同步發(fā)電機,該發(fā)電機直接采用交流勵磁并且電勵磁部分無轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。論文對提出的新型混合勵磁同步發(fā)電機的結(jié)構(gòu)、工作原理、發(fā)電機內(nèi)部電磁關(guān)系及穩(wěn)態(tài)時等效電路進行了分析。在此基礎(chǔ)上,建立了混合勵磁同步發(fā)電機的數(shù)學(xué)模型和仿真模型,模型中考慮了因發(fā)電機的永磁部分采用內(nèi)嵌式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)導(dǎo)致電樞繞組交直軸電抗不等的情況。接著,為實現(xiàn)發(fā)電機輸出電壓穩(wěn)定,研究了混合勵磁發(fā)電機電勵磁場定向于d軸的矢量控制策略,該控制策略能夠用最小的電勵磁磁動勢得到最大的電壓調(diào)整量,并且提出了電壓空間矢量和強迫磁場定向的兩種電勵磁磁場定向控制方法�；贛ATLAB/Simulink對提出的兩種電勵磁磁場定向控制方法進行了仿真,并且在仿真中考慮了發(fā)電機的啟動過程。在電壓空間矢量磁場定向的控制方法中,理論和仿真均驗證了電勵磁磁鏈與勵磁電壓q軸分量uqf成正比,發(fā)電機輸出電壓的調(diào)節(jié)取決于勵磁電壓的q軸分量。論文討論了混合勵磁發(fā)電機勵磁工作點的選取問題。仿真結(jié)果表明,本文提出的兩種勵磁控制系統(tǒng)都具有良好穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能,負載變化時,發(fā)電機的輸出電壓能夠保持恒定,強迫磁場定向控制方法具有很好的磁場定向效果。
[Abstract]:In order to solve the problem that the output voltage of PMSG is difficult to control, a hybrid excitation synchronous generator with parallel structure is proposed in this paper.Firstly, a hybrid excitation synchronous generator with parallel structure is proposed. The generator is composed of AC excitation and electrically excited part without rotor.In this paper, the structure, working principle, electromagnetic relation and steady-state equivalent circuit of the new hybrid excitation synchronous generator are analyzed.On this basis, the mathematical model and the simulation model of the hybrid excitation synchronous generator are established. In the model, the unequal reactance of the armature winding is considered due to the embedded rotor structure in the permanent magnet part of the generator.Then, in order to achieve the stability of generator output voltage, the vector control strategy of electromechanical excitation field oriented to d axis of hybrid excitation generation is studied. The control strategy can obtain the maximum voltage adjustment by using the minimum electroexcitation magnetoEMF.Two control methods of voltage space vector and forced magnetic field orientation are proposed.Based on MATLAB/Simulink, two kinds of electro-excitation field oriented control methods are simulated, and the start-up process of generator is considered in the simulation.In the control method of voltage space vector flux orientation, the theory and simulation show that the electric excitation flux is proportional to the Q axis component uqf of the excitation voltage, and the regulation of generator output voltage depends on the Q axis component of the excitation voltage.This paper discusses the selection of excitation working point of hybrid excitation generator.The simulation results show that the two excitation control systems presented in this paper have good steady-state and dynamic performance, and the output voltage of the generator can be kept constant when the load changes, and the forced field-oriented control method has a good flux-oriented effect.
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM31

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本文編號：1724023