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電流有效值

  • 高速永磁無刷直流電機轉子渦流損耗的研究.rar

    高速電機由于轉速高、體積小、功率密度高,在渦輪發電機、渦輪增壓器、高速加工中心、飛輪儲能、電動工具、空氣壓縮機、分子泵等許多領域得到了廣泛的應用。永磁無刷直流電機由于效率高、氣隙大、轉子結構簡單,因此特別適合高速運行。高速永磁無刷直流電機是目前國內外研究的熱點,其主要問題在于:(1)轉子機械強度和轉子動力學;(2)轉子損耗和溫升。本文針對高速永磁無刷直流電機主要問題之一的轉子渦流損耗進行了深入分析。轉子渦流損耗是由定子電流的時間和空間諧波以及定子槽開口引起的氣隙磁導變化所產生的。首先通過優化定子結構、槽開口和氣隙長度的大小來降低電流空間諧波和氣隙磁導變化所產生的轉子渦流損耗;通過合理地增加繞組電感以及采用銅屏蔽環的方法來減小電流時間諧波引起的轉子渦流損耗。其次對轉子充磁方式和轉子動力學進行了分析。最后制作了高速永磁無刷直流電機樣機和控制系統,進行了空載和負載實驗研究。論文主要工作包括: 一、采用解析計算和有限元仿真的方法研究了不同的定子結構、槽開口大小、以及氣隙長度對高速永磁無刷直流電機轉子渦流損耗的影響。對于2極3槽集中繞組、2極6槽分布疊繞組和2極6槽集中繞組的三臺電機的定子結構進行了對比,利用傅里葉變換,得到了分布于定子槽開口處的等效電流片的空間諧波分量,然后采用計及轉子集膚深度和渦流磁場影響的解析模型計算了轉子渦流損耗,通過有限元仿真對解析計算結果加以驗證。結果表明:3槽集中繞組結構的電機中含有2次、4次等偶數次空間諧波分量,該諧波分量在轉子中產生大量的渦流損耗。采用有限元仿真的方法研究了槽開口和氣隙長度對轉子渦流損耗的影響,在空載和負載狀態下的研究結果均表明:隨著槽開口的增加或者氣隙長度的減小,轉子損耗隨之增加。因此從減小高速永磁無刷電機轉子渦流損耗的角度考慮,2極6槽的定子結構優于2極3槽結構。 二、高速永磁無刷直流電機額定運行時的電流波形中含有大量的時間諧波分量,其中5次和7次時間諧波分量合成的電樞磁場以6倍轉子角速度相對轉子旋轉,11次和13次時間諧波分量合成的電樞磁場以12倍轉子角速度相對轉子旋轉,這些諧波分量與轉子異步,在轉子保護環、永磁體和轉軸中產生大量的渦流損耗,是轉子渦流損耗的主要部分。首先研究了永磁體分塊對轉子渦流損耗的影響,分析表明:永磁體的分塊數和透入深度有關,對于本文設計的高速永磁無刷直流電機,當永磁體分塊數大于12時,永磁體分塊才能有效地減小永磁體中的渦流損耗;反之,永磁體分塊會使永磁體中的渦流損耗增加。為了提高轉子的機械強度,在永磁體表面通常包裹一層高強度的非磁性材料如鈦合金或者碳素纖維等。分析了不同電導率的包裹材料對轉子渦流損耗的影響。然后利用渦流磁場的屏蔽作用,在轉子保護環和永磁體之間增加一層電導率高的銅環。有限元分析表明:盡管銅環中會產生渦流損耗,但正是由于銅環良好的導電性,其產生的渦流磁場抵消了氣隙磁場的諧波分量,使永磁體、轉軸以及保護環中的損耗顯著下降,整體上降低了轉子渦流損耗。分析了不同的銅環厚度對轉子渦流損耗的影響,研究表明轉子各部分的渦流損耗隨著銅屏蔽環厚度的增加而減小,當銅環的厚度達到6次時間諧波的透入深度時,轉子損耗減小到最小。 三、對于給定的電機尺寸,設計了兩臺電感值不同的高速永磁無刷直流電機,通過研究表明:電感越大,電流變化越平緩,電流的諧波分量越低,轉子渦流損耗越小,因此通過合理地增加繞組電感能有效的降低轉子渦流損耗。 四、研究了高速永磁無刷直流電機的電磁設計和轉子動力學問題。對比分析了平行充磁和徑向充磁對高速永磁無刷直流電機性能的影響,結果表明:平行充磁優于徑向充磁。設計并制作了兩種不同結構的轉子:單端式軸承支撐結構和兩端式軸承支撐結構。對兩種結構進行了轉子動力學分析,實驗研究表明:由于轉子設計不合理,單端式軸承支撐結構的轉子轉速達到40,000rpm以上時,保護環和定子齒部發生了摩擦,破壞了轉子動平衡,導致電機運行失敗,而兩端式軸承支撐結構的轉子成功運行到100,000rpm以上。 五、最后制作了平行充磁的高速永磁無刷直流電機樣機和控制系統,進行了空載和負載實驗研究。對比研究了PWM電流調制和銅屏蔽環對轉子損耗的影響,研究表明:銅屏蔽環能有效的降低轉子渦流損耗,使轉子損耗減小到不加銅屏蔽環時的1/2;斬波控制會引入高頻電流諧波分量,使得轉子渦流損耗增加。通過計算繞組反電勢系數的方法,得到了不同控制方式下帶銅屏蔽環和不帶銅屏蔽環轉子永磁體溫度。采用簡化的暫態溫度場有限元模型分析了轉子溫升,有限元分析和實驗計算結果基本吻合,驗證了銅屏蔽環的有效性。

    標簽: 無刷直流 電機轉子 渦流損耗

    上傳時間: 2013-05-18

    上傳用戶:zl123!@#

  • 高壓變頻電機控制電路.rar

    交流電機,特別是異步籠型電機,因具有結構簡單,堅固耐用,價格便宜等特點而得到廣泛應用。經過一個多世紀的發展,其調速方法同趨成熟,而交流調速的最理想方法還是變頻調速。隨著工業需求的快速增長,高壓大功率成為發展的必然趨勢,但是在中高壓大功率調速領域,大都采用電動機定速運行。 直到20世界末采用全控型電力電子器件的高壓大功率交流變頻調速產品誕生,大功率傳動領域巨大節能需求得到釋放。多電平功率變換技術可以使耐壓值較低的全控型電力電子器件可靠應用于高壓大功率領域,并有效減少PWM控制產生的高次諧波。當前,級聯式多電平功率變換電路在高壓電機調速和電力系統無功補償領域已獲得實際應用。 本課題以10kV,250kW高壓變頻器為背景,主要研究級聯式多電平高壓變頻器在異步電機控制領域的應用。在對高壓變頻器工作原理與結構設計研究的同時,對主電路進行諧波改善分析。高壓變頻器很難做成通用變頻器,所以最好設計與之相適應的高壓變頻電機。通過對這種新型電機設計的研究,更好地發揮了變頻調速技術的優勢。在本課題中,還采用了MATLAB7.0/Simulink6.0仿真軟件,對功率單元移相多重化進行了仿真,為進一步的研究做準備。 依照本課題的研究,最終目的是為高壓變頻器在異步電機控制領域的應用作結構優化,器件搭配的指導,并在運行過程中通過調試和仿真提供不斷改善的最佳方案。

    標簽: 高壓變頻 電機控制 電路

    上傳時間: 2013-05-17

    上傳用戶:WMC_geophy

  • 混合動力車用驅動電機矢量控制系統研究.rar

    混合動力電動汽車(HEV)作為降低城市汽車尾氣污染、減少油耗和調整能源結構的行業新技術,前景十分廣闊,日益受到人們的關注,其開發也成為新的熱點。驅動電機及其控制系統是HEV的核心部分,其性能的優劣很大程度上決定了車輛的動態性能,因此對其進行研究具有重要的理論意義和應用價值。 本文主要研究混合動力車用交流驅動電機控制系統,以高性能的數字信號處理器(DSP)為核心,采用轉子磁鏈定向矢量控制(FOC)算法,設計了一種基于DSP的交流驅動電機控制器。主要研究內容如下: 首先,在分析國內外研究狀況和比較幾種常用驅動電機的基礎上,結合HEV對驅動電機的特性要求,選擇交流異步電機作為HEV的驅動電機和基于轉子磁鏈定向的矢量控制技術作為系統開發方案。 其次,以交流異步電機的動態數學模型為基礎建立了轉子磁鏈位置的電流計算模型,實現交流電機轉矩和勵磁電流分量的有效解耦。結合矢量控制理論及電壓空間矢量脈寬調制(SVPWM)技術給出了混合動力車用驅動電機矢量控制系統結構框圖。 最后,以一臺5kw異步電機作為控制對象,搭建了系統主電路。系統控制電路以TMS32OLF2407A DSP為核心,由電流、電壓及速度等檢測模塊和CAN總線通信模塊組成。系統以CCS2集成開發環境為平臺,采用匯編語言編程,設計了基于DSP的矢量控制具體的軟件實現方法,實現了全數字化的HEV驅動電機矢量控制系統。論文給出了驅動電機運行的調試結果并進行了分析。 實驗表明該控制系統響應速度快,電壓利用率高,動態性能好,能夠滿足HEV對驅動電機動態和靜態性能的要求,對開發出低成本、高性能的電機驅動控制系統具有實用價值。

    標簽: 混合動力 車用 矢量控制

    上傳時間: 2013-07-06

    上傳用戶:banyou

  • 電機傳動系統參數辨識方法的研究.rar

    在早期階段,直流調速系統在傳動領域中占統治地位。然而,從60年代后期開始,交流電動機在工業應用領域正在取代直流電動機,交流傳動變得越來越經濟和受歡迎。永磁交流伺服系統作為電氣傳動領域的重要組成部分,在工業、農業、航空航天等領域發揮越來越重大的作用。永磁同步電動機以其特點廣泛應用于中小功率傳動場合,成為研究的重要領域。然而,永磁同步電動機具有較大的轉動脈動,而對于這些應用場合,轉矩平滑通常是基本要求。因此,對永磁交流伺服系統的應用,必須考慮其轉矩脈動的抑制問題。本文針對電機傳動系統中參數變化對電機性能的影響,以永磁同步電機為例,圍繞如何通過參數辨識來提高永磁同步電動機的控制性能,借助自行開發的全數字永磁交流伺服系統平臺,對永磁同步電動機的磁場定向控制,參數辨識,神經網絡和擴展卡爾曼濾波在控制系統中的應用,抑制轉矩脈動,提高系統性能幾個方面展開深入的研究。 本文從永磁同步電動機及其控制系統的基本結構出發,對通過參數辨識抑制轉矩脈動進行了較為細致的分析。針對不同情況,通過改進電機的控制系統,提出了多種參數辨識方法。主要內容如下: 1、基于定子磁鏈方程,建立了永磁同步電動機的一般數學模型。經坐標變換,得出在靜止兩相(α—β)坐標系和旋轉兩相(d—q)坐標系下永磁同步電動機電壓方程和轉矩方程。 2、分析了永磁同步電動機id=0矢量控制系統的工作原理,介紹了永磁同步電動基于磁場定向的矢量控制的基本概念。經對永磁同步電動機系統進行分析,推導并建立了id=0控制時整個電機系統的數學模型。 3、基于超穩定性理論的模型參考自適應控制原理,設計了一種模型參考自適應控制系統,考慮電機參數的時變性,對永磁交流伺服系統的繞組電阻和電機負載轉矩辨識進行了研究,以保持系統的動態性能。利用Matlab/Simulink建立仿真模型,對控制性能進行了驗證,仿真實驗證明這種方法的可行性。 4、人工神經網絡具有很強的學習性能,經過訓練的多層神經網絡能以任意精度逼近非線性函數,因此為非線性系統辨識提供了一個強有力的工具。本章針對永磁同步電機提出了一種以電機輸出轉速為目標函數的神經網絡控制方案,同時應用人工神經網絡理論建立和設計了負載轉矩擾動辨識的算法以及相應的控制系統的補償方法,并應用MATLAB軟件進行了計算機仿真,仿真證明和傳統的控制方法相比,以電機輸出轉速為指導值和目標函數的神經網絡控制方案能有效地提高神經網絡的收斂速度,能有效地改善控制系統的動態響應,具有跟蹤性能好和魯棒性較強等優點。 5、電機的參數會隨著溫升和磁路飽和發生變化,需進行在線實時辨識。本文利用電機的定子電流、電壓和轉速,采用遞推最小二乘法進行在線參數辨識,該方法不需要觀測的磁鏈信號,消除了磁鏈觀測和參數辨識的耦合。電機狀態方程由于存在狀態變量的乘積項,對電機參數辨識以后,仍然是非線性方程,為了對電機狀態方程進行狀態估計,得到電機的參數辨識值,本文采用擴展卡爾曼濾波進行狀態估計,對以上方法的仿真實驗得到了滿意的結果。 6、本文基于數字電機控制專用DSP自行開發了全數字永磁交流伺服系統平臺,通過軟件實現擴展卡爾曼濾波對電阻和磁鏈的估計,以及基于磁場定向的空間矢量控制算法,獲得了令人滿意的實驗結果,證明擴展卡爾曼濾波算法對電阻和磁鏈的實時估計是很準確的,由此構成的永磁交流伺服系統具有良好的靜、動態性能。

    標簽: 電機 傳動系統 參數辨識

    上傳時間: 2013-07-28

    上傳用戶:鳳臨西北

  • 能量回收系統中超級電容組均壓策略的研究.rar

    隨著能源危機日趨嚴重,新能源的開發與節能技術的研究日趨迫切,而新型儲能元件—超級電容器的應用為能量回收開辟了一條新的道路。 作為新型儲能器件,超級電容器擁有其它儲能器件無法比擬的優點—充放電速度快、功率密度高、使用壽命長。但由于其額定電壓很低,一般為1V~3V,因此使用時需多節串聯以達到實用電壓值,而電容單體參數不一致必然導致單體電壓不平衡。長此以往,勢必嚴重影響超級電容組壽命及其工作可靠性。 本文從超級電容器結構與工作原理入手,詳細闡述了其各種特性,分析和比較了目前存在的各種電壓均衡電路,確定了適合能量回收系統中超級電容組的電壓均衡策略,提出了如下兩種方法: 一種是運用飛渡電容轉移能量的思想,在飛渡電容與超級電容器之間加入DC/DC變換器,對超級電容器恒流充放電,保證了電壓均衡電路快速性。 針對超級電容器單體電壓低造成的DC/DC變換器恒流控制困難的問題,本文采用了新型開關電源芯片LTC3425及LTC3418實現了恒流輸出,仿真及試驗結果驗證了該方法的有效性。 另一種方法為基于變壓器的電壓均衡法,該方法引入全橋逆變器和高頻變壓器構成了一種新穎的電壓均衡電路。此方法容易獲得超級電容器串聯組平均電壓值,使得對低于平均電壓值的超級電容器充電非常方便。此方法以較低成本實現了電壓均衡目的,并通過仿真和試驗驗證了該方法的有效性。 以上兩種方法均通過能量內部轉移來完成電壓均衡,達到了較高的均衡效率,適合用于能量回收系統中超級電容組的電壓均衡。

    標簽: 能量 回收

    上傳時間: 2013-06-08

    上傳用戶:KIM66

  • 基于USB總線和LabVIEW多路溫度測試儀開發.rar

    燃料電池電動汽車DC/DC變換器的諸如工作電壓、電流、效率、體積、重量、溫度這些參數指標中溫度參數是一個尤為重要的參數。如何對DC/DC變換器內部多點溫度參數進行實時監測從而為DC/DC變換器提供可靠的溫度參數就成為本課題的直接來源和選題依據。 USB總線具有即插即用、使用方便、易于擴展以及抗干擾能力強等其它總線無法比擬的優點。如今USB已經成為PC上的標準接口,并迅速占領了計算機中、低速外設的市場。而且隨著計算機功能的不斷強大,虛擬儀器技術也在不斷發展。它代表了測量與控制技術的未來發展方向。本課題的研究目的就是希望將USB總線技術和虛擬儀器技術應用到測量系統中,充分利用實驗室現有的資源,設計一個基于USB總線和LabVIEW的多路溫度測試儀。 在了解DC/DC變換器內部主電路的拓撲結構的基礎上,考慮測試系統抗干擾技術,選用擴展了USB功能的微控制器芯片STM32F103和高精度溫度傳感器PT1000完成了基于恒流源的多通道溫度檢測電路原理圖與印刷電路板設計。在學習USB協議和電子芯片數據手冊的基礎上編寫了測試儀的下位機固件程序。通過LabVIEW中的NI—VISA開發驅動程序實現上位機與USB設備的通信功能。在LabVIEW虛擬儀器軟件開發平臺中編寫用戶界面并建立合理的報表生成系統,有效存儲數據提供用戶查詢。 直接在LabVIEW環境下通過NI—VISA開發能驅動用戶USB系統應用程序,完全避開了以前開發USB驅動程序的復雜性,大大縮短了開發周期,節省了開發成本。設計完畢后對系統進行了軟硬件聯調,通道標定和現場試驗,并進行了精度分析。實驗結果表明課題在這一研究過程中取得了預期的良好結果。

    標簽: LabVIEW USB 總線

    上傳時間: 2013-06-07

    上傳用戶:kennyplds

  • 10kV靜止無功補償裝置的研究.rar

    我國電網無功補償容量不足和配備不合理,特別是可調節的無功容量不足,快速響應的無功調節設備更少。沖擊性負荷更會使得電網無功功率不平衡,將導致系統電壓的巨大波動、善變,嚴重時會導致用電設備的損壞,出現系統電壓崩潰和穩定性被破壞事故。 FC+TCR型靜止無功補償裝置響應速度快,可以動態補償無功功率,提高系統功率因數,抑制系統電壓波動和閃變,因此在電氣化鐵路、電弧爐、軋機等的負荷無功補償上得到廣泛應用。中小用戶由于成本高較少使用,但中小用戶無功補償容量及市場巨大,研制適合中小用戶的FC+TCR型靜止無功補償裝置很有必要。基于此目的,本文研制一臺10kV FC+TCR型靜止無功補償裝置,并以此為研究對象進行設計理論研究工作。 本文根據負荷無功功率的變化情況,計算了靜止無功補償裝置的主電路參數,設計配備了高電位取能觸發板和BOD過電壓保護板。選擇以TMS320F2812為核心的嵌入式控制板為主要部件,設計信號接入電路和晶閘管觸發脈沖形成電路,構成最基本的靜止無功補償控制器。 基于瞬時無功補償理論和不平衡負荷的平衡化原理(Steinmetz原理),建立補償電納計算模型,通過電壓電流瞬時值采樣計算需要補償的瞬時無功功率和電納,根據補償電納通過查表方法求得晶閘管的控制角,并將其應用到靜止無功補償裝置樣機中。仿真結果表明,算法是快速有效和準確的,主電路的參數是合理的,具有實際工程應用價值。

    標簽: 10 kV 無功補償

    上傳時間: 2013-08-02

    上傳用戶:wzr0701

  • SVPWM逆變器過調制策略對交流電機動態性能影響的研究.rar

    隨著電力電子技術、微處理器技術以及控制技術的發展,基于轉子磁鏈定向的交流電機矢量控制系統以其優良的性能受到了廣泛應用。采用SVPWM逆變器的異步電動機矢量控制系統在轉速參考值變化或者負載轉矩參考值變化的動態情況下,參考電壓矢量可能會超出基本空間矢量構成的正六邊形,此時便出現動態過調制,需要用過調制策略將超出的電壓矢量重新限定在正六邊形邊界內。不同的過調制策略會給整個系統帶來不同的動態性能,本文在對過調制策略進行完善的基礎上,針對三種過調制策略對交流電動機動態性能的影響進行了研究,并對其機理進行了理論分析與探討。 @@ 本文首先以三相異步電動機在兩相靜止坐標系下的動態方程為基礎,按照轉子磁鏈定向,設計了轉子磁鏈觀測器,完成了勵磁電流分量和轉矩電流分量的解耦,并構建了基于SVPWM的異步電動機矢量控制系統的MATLAB仿真模型。在矢量控制中,電流控制對系統性能具有重要影響。為了改善系統性能,所設計的矢量控制系統采用了同步電流控制,并對反電勢進行了前饋補償。 @@ 在分析了現有的三種過調制策略之后,對過調制策略進行了完善,并構建了異步電動機矢量控制系統的過調制仿真模型。過調制中,當原參考電壓矢量位于正六邊形中任意兩個扇區交界附近時,過調制策略2和3所得到的新電壓矢量仍會超出正六邊形邊界,過調制算法不再適用于此區域。針對以上不足,本文對過調制策略2和3進行了完善,使過調制算法適用于所有區域。采用完善后的過調制策略對轉速參考值變化和負載轉矩參考值變化的異步電動機矢量控制系統進行仿真,發現在加速與加載的條件下,過調制策略2的動態性能好于過調制策略1,而過調制策略3的動態性能最佳,具有最小的動態響應時間,暫態性能優良;在減載的條件下,過調制策略1和2能夠很快的進入穩定狀態,但是過調制策略3卻出現問題,動態響應時間很長,說明此策略具有一定的局限性。 @@ 本文深入探討了三種過調制策略導致不同動態性能的內在機理,通過對三種過調制策略中電壓矢量的幅值和相位進行分析,理論上解釋了出現不同動態響應時間的原因。出現過調制時,過調制策略2中新電壓矢量的幅值總是大于過調制策略1中新電壓矢量的幅值,所以動態性能更好。在加速和加 載條件下,過調制策略3中新電壓矢量的相位總是超前于過調制策略1和2中新電壓矢量的相位,因此可以獲得更快的動態響應,暫態性能更佳。但是在減載條件下,過調制策略3中新電壓矢量與原電壓矢量間的相位關系處于無規律的超前滯后狀態,導致過調制策略3出現問題,動態響應時間很長,說明此過調制策略有其不足之處,有待于改進。@@關鍵詞:SVPWM;矢量控制;過調制;動態性能

    標簽: SVPWM 逆變器 過調制

    上傳時間: 2013-06-27

    上傳用戶:nunnzhy

  • 大功率同步電機的軟起動.rar

    同步電動機以其可調的功率因數和輸出轉矩對電網電壓波動不敏感等良好的運行性能,在大功率電氣傳動領域獨占螯頭。同步電機雖然有很多優點,但它的最大缺點是起動困難。目前,大功率同步電機的軟起動大多采用靜止變頻器起動方式,但由于變頻器多采用晶閘管作為功率器件從而要依靠電動機產生的反電勢才能自行關斷并且輔助設備較多。而一旦逆變器換流失敗就會導致電動機起動失敗。針對晶閘管不能自行關斷的缺點,本文研究了一種以IGBT做為變頻器功率器件的轉速開環恒壓頻比控制的起動方法。 @@ 首先,根據同步電動機的工作原理對同步電動機的起動特性進行了詳細分析,并對全壓異步起動方法進行了仿真研究,得出了起動過程中電動機相電流、電磁轉矩等參數的變化曲線。針對異步起動過程中定子繞組產生過大沖擊電流的問題,提出了逐級變頻的轉速開環恒壓頻比控制同步電動機軟起動方法。闡述了逐級變頻開環控制同步電動機軟起動的原理,即通過逐級改變變頻器輸出頻率使轉子轉速跟隨定子旋轉磁場轉速逐級升高至額定值。推導出起動過程中變頻器逐級變化的頻率與電動機轉動慣量、電磁轉矩等參數的關系式。通過對一臺同步電動機做工頻起動和低頻起動的仿真研究,證明了同步電動機在低頻下依靠同步電磁轉矩自行起動的可行性。通過計算轉子轉速達到相應同步轉速的時間來確定變頻器逐級升高的電壓頻率隨時間的變化規律。然后,在采用電壓型交直交變頻器作為同步電機變頻電源的基礎上,設計了恒壓頻比逐級變頻軟起動的控制方案,利用MATLAB/SIMULINK構建了轉速開環恒壓頻比控制同步電動機軟起動的數學模型,對同步電動機的起動過程進行仿真試驗,并且分別對空載起動和負載起動過程進行了分析。仿真結果驗證了轉速開環控制同步電動機軟起動的可行性。 @@ 針對同步電動機起動后的并網問題進行了理論分析,并研究了相應的并網控制方案。應用MATLAB/SIMULINK對并網過程進行仿真試驗,給出并網瞬間電網電壓、同步電機相電流等參數變化曲線,從而驗證了并網方案的可行性。 @@ 最后,對所做工作進行了總結,并展望了大功率同步電動機的軟起動技術。 @@關鍵詞:同步電動機;軟起動;變頻器;恒壓頻比

    標簽: 大功率 同步電機 軟起動

    上傳時間: 2013-05-26

    上傳用戶:assss

  • 基于MATLAB的永磁風力發電機動態仿真.rar

    作為世界上發展最快的可再生能源,風能受到了世界各國的關注。隨著風機數量的增加,研究電網故障時風力發電機的動態響應特性越來越重要。 本文以“3.2MW永磁風力發電機系統分析”為工程背景,旨在研究3.2MW永磁風力發電機及其系統在各種正常和非正常工況下的動態性能,分析變流系統和控制方法對電機性能的影響,為電機的優化設計提供參考。 首先,在對永磁風力發電機的基本理論進行論述的基礎上,分析了變轉速變槳距控制策略,并基于Matlab/Simulink建立了風力發電機模型,通過仿真分析了最大功率跟蹤和變槳距控制下發電機的性能。 其次,研究了雙PWM變流系統電機側變流器和網側變流器的控制方法,并基于Matlab/Simulink搭建了基于轉速外環、電流內環雙PI調節器的電機側控制器模型及基于電網電壓定向的電壓外環、電流內環控制的網側控制器模型。 最后,基于Matlab/Simulink對電網短路及電網電壓跌落下不同控制方法下的永磁風力發電機系統的動態性能進行仿真;并對永磁風力發電機機端短路下的運行性能進行仿真,結果表明:網側變流器的電流變化以及直流母線的電壓波動對永磁風力發電機系統的動態性能影響較大,通過控制網側變流器電流、直流母線電壓的穩定,可以有效提高永磁風力發電機系統的動態性能;給定的電機設計參數符合短路電流倍數要求;永磁風力發電機通過變流裝置并網可大大減小故障對發電機的沖擊。

    標簽: MATLAB 風力發電機 動態仿真

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:nanjixehun

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