級聯(lián)式無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的研究.pdf

1、氣候變暖，溫室效應(yīng)，使得可再生資源成為全球能源消費(fèi)的重要組成部分。風(fēng)力發(fā)電是一種十分清潔而豐富的可再生資源，日益成為各國的研究熱點(diǎn)。 級聯(lián)式無刷雙饋發(fā)電機(jī)(簡稱CBDFG)有著無刷化和可實(shí)現(xiàn)變速恒頻發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)，非常適合應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及水力發(fā)電系統(tǒng)中，所以十分有必要對其進(jìn)行研究。 本文主要圍繞CBDFG的變速恒頻發(fā)電系統(tǒng)的進(jìn)行研究，首先對CBDFG的物理結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上根據(jù)異步電機(jī)的基本電壓方程和坐標(biāo)

2、變換理論，完整地推導(dǎo)出了CBDFG基于轉(zhuǎn)子機(jī)械速坐標(biāo)系的dq0數(shù)學(xué)模型和基于定子同步速坐標(biāo)系的MT數(shù)學(xué)模型。 接著，根據(jù)CBDFG的dq0數(shù)學(xué)模型，對CBDFG的電機(jī)本體電氣性能進(jìn)行了詳細(xì)的仿真，仿真結(jié)果充分驗(yàn)證了其良好的變速恒頻發(fā)電性能。 然后，根據(jù)坐標(biāo)變換理論推導(dǎo)出了CBDFG網(wǎng)側(cè)變換器的數(shù)學(xué)模型并利用電壓矢量定向思想推導(dǎo)出一套控制策略，并進(jìn)行了仿真研究；隨后根據(jù)CBDFG的MT數(shù)學(xué)模型并基于定子磁鏈定向的矢量控制方

3、法，推導(dǎo)出了系統(tǒng)機(jī)側(cè)變換器的變速恒頻控制策略，并對四種典型運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行了仿真研究：從詳細(xì)的仿真結(jié)果中總結(jié)出了很多重要結(jié)論，這些結(jié)論對于后續(xù)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)硬件軟件平臺的設(shè)計(jì)搭建具有非常重要的指導(dǎo)意義。 最后，根據(jù)理論分析、仿真結(jié)果和繪制的控制框圖，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的硬件平臺和軟件程序。通過詳細(xì)的器件選型、設(shè)計(jì)各部分電路、繪制PCB板并且進(jìn)行相應(yīng)調(diào)試，基本上完成了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計(jì)；通過系統(tǒng)流程圖的確定、SVPWM波形的DSP實(shí)現(xiàn)、其