LCI驅動同步電機轉矩提升控制策略研究
發(fā)布時間：2021-07-05 23:49
在抽水蓄能電站等大功率電氣傳動應用中,電勵磁同步電機相比其他電機具有帶載能力強、可弱磁調速和單機容量大等突出優(yōu)勢。目前電勵磁同步電機一般采用變頻起動方式以降低直接起動電機對電網的沖擊,負載換流逆變器（Load Commutated Inverter,LCI）由于采用晶閘管作為開關器件具有高性價比、功率容量大的特點,尤其適用于大功率交流傳動調速系統(tǒng)。六脈動LCI拓撲是最為常見的結構,在這種拓撲結構下,LCI驅動裝置中含有豐富的諧波成分,且電機轉矩脈動也較大,采用多脈波LCI拓撲可有效改善上述問題。此外,在很多傳動場合電機需要帶負載起動,電機必須具有一定的帶載能力,因此研究在電機啟動過程中提高轉矩輸出十分具有意義和價值。本文首先分析了LCI驅動電機時產生電磁轉矩的原理,給出了不同LCI拓撲下的電機轉矩特性,并進行了比較分析。在Matlab/Simulink中建立了不同拓撲LCI驅動電勵磁同步電機的模型,比較了電機的轉矩特性及諧波等其他性能,充分證明理論分析的正確性,得出了采用多脈波LCI驅動控制策略可以提高電機平均電磁轉矩,并減小轉矩脈動率和網側諧波含量的結論。其次,從LCI的逆變橋換流控...
【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：76 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
LCI驅動同步電機調速系統(tǒng)的仿真模型
圖 2-8 整流控制仿真模型逆變控制板在控制系統(tǒng)中負責根據(jù)電機轉子位置，在不同轉速時實現(xiàn)逆換流策略。當電機處于低速運行時(<10%額定轉速)，采用斷續(xù)換流策略變橋換相；當電機處于中高速時，采用負載換流策略實現(xiàn)逆變橋換相，模型如圖 2-9 所示。圖 2-9 六脈動結構 LCI 驅動裝置逆變控制框圖
電機的轉速環(huán)、電流環(huán)雙閉環(huán)控制功能，通過整流觸發(fā)角控制整流橋的輸工作狀態(tài)。整流模塊的仿真模型如圖 2-8。圖 2-8 整流控制仿真模型逆變控制板在控制系統(tǒng)中負責根據(jù)電機轉子位置，在不同轉速時實現(xiàn)逆變換流策略。當電機處于低速運行時(<10%額定轉速)，采用斷續(xù)換流策略實變橋換相；當電機處于中高速時，采用負載換流策略實現(xiàn)逆變橋換相，其模型如圖 2-9 所示。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]單相電流型PWM逆變技術綜述[J]. 陳亦文,江加輝,邱琰輝,陳道煉. 電源學報. 2017(01)
[2]基于有效磁鏈的電勵磁同步電機無速度傳感器控制[J]. 吳軒欽,譚國俊,何鳳有,李浩. 電工技術學報. 2016(06)
[3]英國抽水蓄能的可持續(xù)發(fā)展[J]. 孫曉剛,朱曉紅. 水利水電快報. 2015(10)
[4]以減少電網棄風為目標的風電與抽水蓄能協(xié)調運行[J]. 鄒金,賴旭,汪寧渤. 電網技術. 2015(09)
[5]基于功角閉環(huán)控制的電勵磁同步電機矢量控制研究[J]. 高源,謝慕君. 東北師大學報(自然科學版). 2015(01)
[6]電網電壓不平衡下串聯(lián)型12脈波整流裝置的頻域諧波建模[J]. 王佳佳,周念成,王強鋼,魏能嶠. 電工技術學報. 2015(05)
[7]靜止變頻器換相失敗的原因及分析[J]. 呂滔,衣傳寶,秦俊,沙保衛(wèi). 水電自動化與大壩監(jiān)測. 2014(06)
[8]新時期中國抽水蓄能電站發(fā)展定位及前景展望[J]. 程路,白建華. 中國電力. 2013(11)
[9]電流型多相永磁同步電動機調速系統(tǒng)的換相轉矩脈動[J]. 周羽,李槐樹,蘇廣東. 微特電機. 2013(03)
[10]光伏發(fā)電關鍵技術的研究與發(fā)展綜述[J]. 李建寧,劉其輝,李贏,張雪莉. 電氣應用. 2012(05)
博士論文
[1]大規(guī)模風電并網的有功協(xié)調控制研究[D]. 何成明.山東大學 2015
[2]大型光伏電站逆變器并網控制策略及穩(wěn)定性分析[D]. 楊明.重慶大學 2014
[3]大功率同步電動機自控變頻式軟起動技術研究[D]. 金光哲.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[4]風電及抽水蓄能電站容量規(guī)劃方法研究[D]. 曹昉.華北電力大學 2013
[5]電勵磁同步電機雙三電平矢量控制系統(tǒng)研究及其應用[D]. 吳軒欽.中國礦業(yè)大學 2011
[6]基于靜止變頻調速系統(tǒng)的抽水蓄能機組起動研究[D]. 趙相賓.天津大學 2007
[7]市場條件下抽水蓄能電站動態(tài)效益的定量評價研究[D]. 方軍.華北電力大學（河北） 2006
碩士論文
[1]大型同步電機靜止變頻器軟起動控制系統(tǒng)研究[D]. 王茜茜.華中科技大學 2013
[2]船艦用變頻調速同步電動機功角補償勵磁系統(tǒng)設計[D]. 原天紅.沈陽工業(yè)大學 2007
本文編號：3267078
【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：76 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
LCI驅動同步電機調速系統(tǒng)的仿真模型
圖 2-8 整流控制仿真模型逆變控制板在控制系統(tǒng)中負責根據(jù)電機轉子位置，在不同轉速時實現(xiàn)逆換流策略。當電機處于低速運行時(<10%額定轉速)，采用斷續(xù)換流策略變橋換相；當電機處于中高速時，采用負載換流策略實現(xiàn)逆變橋換相，模型如圖 2-9 所示。圖 2-9 六脈動結構 LCI 驅動裝置逆變控制框圖
電機的轉速環(huán)、電流環(huán)雙閉環(huán)控制功能，通過整流觸發(fā)角控制整流橋的輸工作狀態(tài)。整流模塊的仿真模型如圖 2-8。圖 2-8 整流控制仿真模型逆變控制板在控制系統(tǒng)中負責根據(jù)電機轉子位置，在不同轉速時實現(xiàn)逆變換流策略。當電機處于低速運行時(<10%額定轉速)，采用斷續(xù)換流策略實變橋換相；當電機處于中高速時，采用負載換流策略實現(xiàn)逆變橋換相，其模型如圖 2-9 所示。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]單相電流型PWM逆變技術綜述[J]. 陳亦文,江加輝,邱琰輝,陳道煉. 電源學報. 2017(01)
[2]基于有效磁鏈的電勵磁同步電機無速度傳感器控制[J]. 吳軒欽,譚國俊,何鳳有,李浩. 電工技術學報. 2016(06)
[3]英國抽水蓄能的可持續(xù)發(fā)展[J]. 孫曉剛,朱曉紅. 水利水電快報. 2015(10)
[4]以減少電網棄風為目標的風電與抽水蓄能協(xié)調運行[J]. 鄒金,賴旭,汪寧渤. 電網技術. 2015(09)
[5]基于功角閉環(huán)控制的電勵磁同步電機矢量控制研究[J]. 高源,謝慕君. 東北師大學報(自然科學版). 2015(01)
[6]電網電壓不平衡下串聯(lián)型12脈波整流裝置的頻域諧波建模[J]. 王佳佳,周念成,王強鋼,魏能嶠. 電工技術學報. 2015(05)
[7]靜止變頻器換相失敗的原因及分析[J]. 呂滔,衣傳寶,秦俊,沙保衛(wèi). 水電自動化與大壩監(jiān)測. 2014(06)
[8]新時期中國抽水蓄能電站發(fā)展定位及前景展望[J]. 程路,白建華. 中國電力. 2013(11)
[9]電流型多相永磁同步電動機調速系統(tǒng)的換相轉矩脈動[J]. 周羽,李槐樹,蘇廣東. 微特電機. 2013(03)
[10]光伏發(fā)電關鍵技術的研究與發(fā)展綜述[J]. 李建寧,劉其輝,李贏,張雪莉. 電氣應用. 2012(05)
博士論文
[1]大規(guī)模風電并網的有功協(xié)調控制研究[D]. 何成明.山東大學 2015
[2]大型光伏電站逆變器并網控制策略及穩(wěn)定性分析[D]. 楊明.重慶大學 2014
[3]大功率同步電動機自控變頻式軟起動技術研究[D]. 金光哲.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[4]風電及抽水蓄能電站容量規(guī)劃方法研究[D]. 曹昉.華北電力大學 2013
[5]電勵磁同步電機雙三電平矢量控制系統(tǒng)研究及其應用[D]. 吳軒欽.中國礦業(yè)大學 2011
[6]基于靜止變頻調速系統(tǒng)的抽水蓄能機組起動研究[D]. 趙相賓.天津大學 2007
[7]市場條件下抽水蓄能電站動態(tài)效益的定量評價研究[D]. 方軍.華北電力大學（河北） 2006
碩士論文
[1]大型同步電機靜止變頻器軟起動控制系統(tǒng)研究[D]. 王茜茜.華中科技大學 2013
[2]船艦用變頻調速同步電動機功角補償勵磁系統(tǒng)設計[D]. 原天紅.沈陽工業(yè)大學 2007
本文編號：3267078
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教材專著
