無(wú)刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)變速恒頻控制技術(shù)研究.pdf

1、變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是高效的風(fēng)電能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，在大中型風(fēng)電機(jī)組中得到了廣泛應(yīng)用。無(wú)刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)是一種特別適合于變速恒頻風(fēng)電系統(tǒng)的新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，進(jìn)行無(wú)刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)變速恒頻控制技術(shù)研究，對(duì)無(wú)刷雙饋電機(jī)在風(fēng)電領(lǐng)域的推廣應(yīng)用具有重要理論意義和實(shí)用價(jià)值。 本文課題來(lái)源于遼寧省教育廳基金資助項(xiàng)目(20142201)“新型無(wú)刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其變速恒頻控制技術(shù)”。 由于無(wú)刷雙饋發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)特殊，直接采用傳統(tǒng)分析方法不再適用。

2、本文從無(wú)刷雙饋發(fā)電機(jī)的電磁關(guān)系及其機(jī)電能量轉(zhuǎn)換原理出發(fā)，研究了基于控制繞組旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的無(wú)刷雙饋發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，為研究適用于無(wú)刷雙饋發(fā)電機(jī)的控制方法打下了基礎(chǔ)。 研究了一種無(wú)刷雙饋發(fā)電機(jī)的矢量控制方法，通過(guò)控制副繞組電流來(lái)控制主繞組電流的有功分量和無(wú)功分量，實(shí)現(xiàn)了有功功率與無(wú)功功率的解耦控制。計(jì)算了最大風(fēng)能追蹤控制的參考功率，構(gòu)建了無(wú)刷雙饋發(fā)電機(jī)變速恒頻控制系統(tǒng)仿真模型，針對(duì)發(fā)電機(jī)亞同步運(yùn)行狀態(tài)的最大風(fēng)能追蹤控制進(jìn)行了仿真研究。

3、仿真結(jié)果驗(yàn)證了無(wú)刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)模型的正確性和功率繞組磁場(chǎng)定向矢量控制策略的有效性。 構(gòu)建了基于DSP控制器的無(wú)刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁控制系統(tǒng)，完成了變流器主電路、驅(qū)動(dòng)電路與保護(hù)電路、輸出濾波電路、以及模擬量的檢測(cè)與調(diào)理電路的設(shè)計(jì)。研究了軟件各模塊程序算法的數(shù)字實(shí)現(xiàn)方法，初步完成了基于矢量控制策略的無(wú)刷雙饋發(fā)電機(jī)變速恒頻控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。 用變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)模擬風(fēng)力機(jī)，以構(gòu)建的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為基礎(chǔ)，完成了無(wú)刷雙饋發(fā)電機(jī)帶獨(dú)立