發(fā)布時間：2018-06-19 20:54

  本文選題：無刷雙饋電機 + 發(fā)電��； 參考：《華中科技大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：隨著環(huán)境和能源問題的日益嚴重，越來越多的新型發(fā)電技術(shù)被人們所研究，其中，，變速恒頻發(fā)電就是目前新能源發(fā)電領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一。在變速恒頻發(fā)電領(lǐng)域中，一種新型的電機——無刷雙饋電機，逐漸走入人們的視野，不僅可在在寬范圍轉(zhuǎn)速條件下能實現(xiàn)恒頻穩(wěn)壓發(fā)電，并且具有結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、能量能雙向流動的特點，在變速恒頻發(fā)電領(lǐng)域中，具有極大的應(yīng)用潛力。 本文對繞線式轉(zhuǎn)子無刷雙饋電機作為發(fā)電機運行時的控制策略進行了研究，并對系統(tǒng)控制器部分進行了硬件電路設(shè)計。研究推導(dǎo)了電機運行的基本原理、運行方式和基于轉(zhuǎn)子速d-q軸坐標系下的數(shù)學(xué)模型；并在MATLAB/SIMULINK環(huán)境下對電機開環(huán)運行各種方式的特性進行了仿真驗證；同時分析了實驗中系統(tǒng)的標量控制策略。針對無刷雙饋電機在非并網(wǎng)發(fā)電場合下發(fā)出電壓不平衡及動態(tài)響應(yīng)較慢的問題，本文提出采用基于虛擬磁鏈定向的直接功率控制法來對雙PWM變頻器整流側(cè)變換器進行控制。以瞬時功率理論為基礎(chǔ)，研究了基于虛擬磁鏈定向的直接功率控制策略的原理，并對該控制方法進行了仿真分析，驗證了其單位功率因數(shù)運行，動態(tài)響應(yīng)快速，及雙向運行的特性。文章以TMS320F28335主控制芯片為核心，設(shè)計了勵磁電源控制版硬件電路；以IPM功率器件為核心，設(shè)計了雙PWM變頻器電路。 本文最后介紹了64kW繞線式轉(zhuǎn)子無刷雙饋電機單機發(fā)電實驗系統(tǒng)的構(gòu)成，并對該實驗樣機發(fā)電運行時的空載起勵過程和負載變換過程進行了實驗研究。本實驗系統(tǒng)采用功率繞組發(fā)電電壓和控制繞組電流雙閉環(huán)的控制方法，實驗結(jié)果表明了樣機的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能較好地達到要求。
[Abstract]:With the increasingly serious environment and energy problems, more and more new generation technology has been studied by people. Variable speed constant frequency power generation is one of the key technologies in the field of new energy generation. In the field of variable speed constant frequency power generation, a new type of motor, brushless doubly fed machine, has gradually entered people's field of vision and not only can be in the wide field. Under the range speed conditions, it can achieve constant frequency and steady voltage power generation, and has the characteristics of simple structure, reliable operation and bidirectional energy flow. In the field of variable speed constant frequency power generation, it has great potential for application.
This paper studies the control strategy of a winding rotor brushless doubly fed machine as a generator, and designs the hardware circuit of the system controller part. The basic principle of the motor operation, the operation mode and the digital model based on the rotor speed d-q axis coordinate system are studied and deduced, and the electric power is used in the MATLAB/SIMULINK environment. The characteristics of various modes are simulated, and the scalar control strategy of the system is analyzed. In this paper, the direct power control method based on virtual flux oriented direct power control is proposed for double PWM frequency conversion for the problem that the voltage imbalance and the dynamic response of the brushless doubly fed machine in non grid connected power generation are slow. The rectifier side converter is controlled. Based on the instantaneous power theory, the principle of the direct power control strategy based on the virtual flux orientation is studied. The control method is simulated and analyzed. The performance of the unit power factor, the fast dynamic response and the two way operation are verified. The TMS320F28335 main control chip is used in this paper. At the core, the hardware circuit of excitation power control board is designed, and the dual PWM converter circuit is designed with the core of IPM power device.
At the end of this paper, the structure of the single machine generation experiment system for the 64kW winding rotor brushless doubly fed machine is introduced, and the experimental research is carried out in the experiment. The experimental system adopts the control method of the power winding power generation voltage and the control winding current double closed loop, and the experimental result table. It is clear that the steady and dynamic performance of the prototype can meet the requirements.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM31

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6 卞松江,賀益康,潘再平;級聯(lián)式無刷雙饋電機的建模與仿真[J];中國電機工程學(xué)報;2001年12期

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9 彭曉,黃守道,楊向宇,石安樂,陳意軍;無刷雙饋電機的數(shù)學(xué)模型及穩(wěn)定運行分析[J];湖南工程學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2003年03期

10 胡必武;無刷雙饋電機極數(shù)的選擇[J];機械制造與自動化;2003年04期

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1 賈華;崔軍輝;李海軍;李俊彪;;無刷雙饋電機的建模和開環(huán)仿真[A];全國冶金自動化信息網(wǎng)2009年會論文集[C];2009年

2 沈震;魏毅立;;無刷雙饋電機建模與仿真的研究[A];中國計量協(xié)會冶金分會2008年會論文集[C];2008年

3 王昌盛;解鑫;彭軍林;王雪帆;;無刷雙饋電機結(jié)構(gòu)及控制研究[A];湖北省電工技術(shù)學(xué)會2004年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2004年

4 李艷萍;何鳳有;程培波;呂現(xiàn)釗;;無刷雙饋電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的仿真[A];自動化技術(shù)與冶金流程節(jié)能減排——全國冶金自動化信息網(wǎng)2008年會論文集[C];2008年

5 沈震;魏毅立;;無刷雙饋電機建模與仿真的研究[A];2008全國第十三屆自動化應(yīng)用技術(shù)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2008年

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7 曾賢杰;寧國云;;無刷雙饋電機優(yōu)勢分析[A];湖北省電工技術(shù)學(xué)會、武漢電工技術(shù)學(xué)會2013年度學(xué)術(shù)年會、第五屆“智能電網(wǎng)”暨“電機能效提升”發(fā)展論壇論文集[C];2013年

8 曹文;劉鵬;季明昌;李德金;鄧先明;;無刷雙饋電機的電磁特性分析[A];第十五屆全國煤礦自動化學(xué)術(shù)年會和中國煤炭學(xué)會煤礦自動化專業(yè)委員會學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

9 彭軍林;王昌盛;解鑫;王雪帆;;無刷雙饋電機原理研究及應(yīng)用概況[A];湖北省電工技術(shù)學(xué)會2004年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2004年

10 楊向宇;龔晟;紀梁洲;;凸極轉(zhuǎn)子無刷雙饋電機的轉(zhuǎn)子優(yōu)化及特性研究[A];2011中國電工技術(shù)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

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3 于浩;三電平逆變器無刷雙饋電機控制系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D];東北大學(xué);2013年

4 馬峗;無刷雙饋電機間接轉(zhuǎn)矩及間接功率控制策略的研究[D];太原理工大學(xué);2013年

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