發(fā)布時間：2017-11-02 05:12

  本文關(guān)鍵詞：混合勵磁變頻交流起動發(fā)電控制器設(shè)計與研究

  更多相關(guān)文章： 混合勵磁電機 轉(zhuǎn)子磁分路 變頻交流 起動發(fā)電 協(xié)調(diào)控制 勵磁電流

【摘要】：多電/全電飛機技術(shù)的發(fā)展提高了機上電力容量的需求,使得對于大型航空發(fā)動機的電起動成為可能。變頻交流電源憑借其結(jié)構(gòu)簡單、維護方便、單機容量大且易于實現(xiàn)起動發(fā)電技術(shù)等特點成為目前乃至未來大中型飛機交流電源系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。新型混合勵磁同步電機(Hybrid Excitation Synchronous Machine,HESM)具有起動控制簡單、氣隙磁場可調(diào)節(jié)、較高的功率密度及效率等特性,在航空電源系統(tǒng)中具有應(yīng)用前景,其控制技術(shù)的研究對于構(gòu)建混合勵磁變頻交流起動發(fā)電系統(tǒng)具有重要意義。本文首先分析了混合勵磁變頻交流起動發(fā)電系統(tǒng)的工作原理,討論了轉(zhuǎn)子磁分路HESM的結(jié)構(gòu)及其勵磁電流調(diào)節(jié)原理,在dq0同步旋轉(zhuǎn)坐標系中建立了轉(zhuǎn)子磁分路HESM的數(shù)學(xué)模型。通過對勵磁磁鏈與勵磁電流關(guān)系曲線的擬合,在Matlab/Simulink中建立了混合勵磁變頻交流起動發(fā)電系統(tǒng)仿真模型,通過仿真分析,研究了勵磁電流對混合勵磁電機起動性能以及發(fā)電調(diào)壓性能的影響。在此基礎(chǔ)上進一步開展對轉(zhuǎn)子磁分路HESM變頻交流起動發(fā)電系統(tǒng)控制策略的研究。討論了航空發(fā)動機起動阻轉(zhuǎn)矩特性,分析了兩種發(fā)動機電起動方式,探討了起動發(fā)電機一體化設(shè)計要求。研究了HESM勵磁電流對勵磁繞組自感與電樞繞組電感的影響,并由此深入分析了勵磁電流對轉(zhuǎn)子磁分路HESM起動控制的影響。針對航空發(fā)動機的起動,提出了一種勵磁電流、電樞電流協(xié)調(diào)控制方法,仿真驗證了該方法能夠提高HESM在高速區(qū)的轉(zhuǎn)矩輸出能力。研究了一種混合勵磁電機控制器,并在起動發(fā)電系統(tǒng)原理實驗平臺上進行實驗驗證。實驗結(jié)果表明,勵磁電流能夠有效改善轉(zhuǎn)子磁分路HESM的起動性能,通過勵磁電流與電樞電流的協(xié)調(diào)控制可以提高轉(zhuǎn)子磁分路HESM在高速區(qū)的轉(zhuǎn)矩輸出能力,轉(zhuǎn)子磁分路HESM具有應(yīng)用于航空起動發(fā)電系統(tǒng)的潛力。
【關(guān)鍵詞】：混合勵磁電機 轉(zhuǎn)子磁分路 變頻交流 起動發(fā)電 協(xié)調(diào)控制 勵磁電流
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V242
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-15
• 第一章 緒論15-24
• 1.1 航空變頻交流發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展15-19
• 1.1.1 飛機交流發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展趨勢15-18
• 1.1.2 變頻交流起動發(fā)電技術(shù)研究現(xiàn)狀18-19
• 1.2 混合勵磁電機及其控制技術(shù)研究現(xiàn)狀19-23
• 1.2.1 混合勵磁電機研究現(xiàn)狀19-22
• 1.2.2 混合勵磁電機控制技術(shù)研究現(xiàn)狀22-23
• 1.3 課題研究意義及主要內(nèi)容23-24
• 第二章 混合勵磁變頻交流起動發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理與建模分析24-39
• 2.1 混合勵磁變頻交流起動發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理24-25
• 2.2 基于MATLAB/SIMULINK混合勵磁變頻交流起動發(fā)電系統(tǒng)建模25-35
• 2.2.1 轉(zhuǎn)子磁分路HESM結(jié)構(gòu)及其混合勵磁機理26-27
• 2.2.2 轉(zhuǎn)子磁分路HESM的dq軸數(shù)學(xué)模型27-29
• 2.2.3 轉(zhuǎn)子磁分路HESM本體建模29-32
• 2.2.4 控制模塊32-34
• 2.2.5 混合勵磁變頻交流起動發(fā)電系統(tǒng)模型34-35
• 2.3 混合勵磁變頻交流起動發(fā)電系統(tǒng)仿真運行結(jié)果分析35-38
• 2.4 本章小結(jié)38-39
• 第三章 轉(zhuǎn)子磁分路HESM起動控制策略研究與分析39-56
• 3.1 引言39
• 3.2 航空發(fā)動機對起動發(fā)電機性能的要求39-42
• 3.2.1 航空發(fā)動機的起動過程39-40
• 3.2.2 電起動機控制方式40-41
• 3.2.3 起動發(fā)電機設(shè)計要求41-42
• 3.3 轉(zhuǎn)子磁分路HESM勵磁電流對起動控制的影響42-48
• 3.3.1 勵磁電流對HESM勵磁繞組自感的影響43-44
• 3.3.2 勵磁電流對HESM電樞繞組電感的影響44-48
• 3.4 轉(zhuǎn)子磁分路HESM起動控制策略48-55
• 3.4.1 轉(zhuǎn)子磁分路HESM電樞電流控制方式48-51
• 3.4.2 轉(zhuǎn)子磁分路HESM勵磁電流控制方式51-53
• 3.4.3 轉(zhuǎn)子磁分路HESM起動運行仿真分析53-55
• 3.5 本章小結(jié)55-56
• 第四章 轉(zhuǎn)子磁分路HESM起動控制實驗驗證與分析56-81
• 4.1 引言56
• 4.2 混合勵磁變頻交流起動發(fā)電控制器硬件系統(tǒng)設(shè)計56-66
• 4.2.1 核心控制電路57-58
• 4.2.2 主功率電路及其驅(qū)動電路58-59
• 4.2.3 勵磁功率電路及其驅(qū)動電路59-61
• 4.2.4 檢測調(diào)理電路61-64
• 4.2.5 保護電路64-65
• 4.2.6 輔助電源電路65-66
• 4.3 混合勵磁變頻交流起動發(fā)電控制器軟件程序設(shè)計66-68
• 4.3.1 主程序66-67
• 4.3.2 中斷程序67-68
• 4.4 實驗平臺構(gòu)成68-69
• 4.5 實驗驗證與分析69-80
• 4.5.1 轉(zhuǎn)子磁分路HESM本體特性分析69-71
• 4.5.2 電動實驗驗證71-78
• 4.5.3 起動發(fā)電切換實驗78
• 4.5.4 發(fā)電調(diào)壓實驗78-80
• 4.6 本章小結(jié)80-81
• 第五章 總結(jié)與展望81-83
• 5.1 本文工作總結(jié)81
• 5.2 工作展望81-83
• 參考文獻83-88
• 致謝88-89
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文89

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 朱婷婷;鄧智泉;王宇;;并列式混合勵磁磁通切換型電機及其電流矢量控制策略研究[J];中國電機工程學(xué)報;2012年15期

2 黃明明;林鶴云;金平;顏建虎;;新型混合勵磁同步電機分區(qū)控制系統(tǒng)分析與設(shè)計[J];中國電機工程學(xué)報;2012年12期

3 徐軼昊;朱曉琴;劉闖;肖開祥;;新型切向/徑向磁路并聯(lián)混合勵磁同步電機[J];中國電機工程學(xué)報;2010年36期

4 楊善水;張旭明;張卓然;周波;;基于有效值檢測的航空變頻交流發(fā)電機調(diào)壓技術(shù)[J];南京航空航天大學(xué)學(xué)報;2010年06期

5 王艦;;淺析民用飛機電源系統(tǒng)發(fā)展趨勢[J];內(nèi)江科技;2009年05期

6 程國華;;大型民用飛機電源系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J];民用飛機設(shè)計與研究;2008年04期

7 楊成峰;林鶴云;劉細平;;新型非對稱交錯混合勵磁同步電機電磁設(shè)計[J];中國電機工程學(xué)報;2008年24期

8 倪有源;王群京;張學(xué);;爪極發(fā)電機空載漏磁計算[J];中國電機工程學(xué)報;2008年17期

9 王群京;倪有源;張學(xué);李爭;;基于三維等效磁網(wǎng)絡(luò)法計算混合勵磁爪極發(fā)電機負載特性[J];電工技術(shù)學(xué)報;2006年06期

10 葛笑;張琪;黃蘇融;;磁極分割型混合勵磁電機等效磁路法分析[J];電機與控制應(yīng)用;2006年01期

，

本文編號：1130115