異步電機(jī)起動(dòng)發(fā)電過(guò)程的研究與仿真.pdf

1、異步電機(jī)起動(dòng)發(fā)電雙功能系統(tǒng)正日益成為現(xiàn)代先進(jìn)機(jī)載電氣設(shè)備的一個(gè)重要發(fā)展方向。感應(yīng)電機(jī)已在航空電源系統(tǒng)中進(jìn)行了嘗試,如果能在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)起動(dòng)發(fā)電雙功能,將有助于降低研究周期和開(kāi)發(fā)成本。
　　 近二十年來(lái)繼矢量控制技術(shù)之后,具有高動(dòng)態(tài)性能調(diào)速系統(tǒng)的直接轉(zhuǎn)矩控制(DirectTorque Control)技術(shù)發(fā)展起來(lái)了,它得到了越來(lái)越廣泛的重視,其原因主要是有其控制簡(jiǎn)單、魯棒性強(qiáng)、動(dòng)態(tài)性能好等優(yōu)點(diǎn)。作為一種新的控制方法,與矢量控制的磁

2、場(chǎng)定向控制相比,它可以在較簡(jiǎn)單控制算法的情況下,準(zhǔn)確而快速的控制感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和磁鏈。
　　 本文以異步電機(jī)為例,對(duì)其起動(dòng)發(fā)電過(guò)程進(jìn)行了仿真與研究。在起動(dòng)發(fā)電過(guò)程中主要采用了直接轉(zhuǎn)矩控制策略。
　　 本文首先綜述了異步電機(jī)起動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)的研究背景,電力電子器件和直流、交流調(diào)速控制理論的發(fā)展現(xiàn)狀,重點(diǎn)介紹了直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)(經(jīng)調(diào)壓調(diào)頻控制、轉(zhuǎn)差頻率控制、矢量控制技術(shù)發(fā)展后)的產(chǎn)生、特點(diǎn)和發(fā)展,以及異步電機(jī)起動(dòng)發(fā)電的研究意義

3、。接下來(lái)對(duì)異步電機(jī)進(jìn)行了必要的介紹,對(duì)異步電機(jī)起動(dòng)發(fā)電的原理進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析。
　　 其次對(duì)三相感應(yīng)電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,建立了感應(yīng)電機(jī)數(shù)學(xué)模型,以該數(shù)學(xué)模型為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行細(xì)致的分析,得出轉(zhuǎn)矩和磁鏈,從而達(dá)到這樣目的:直接控制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩。為了便于問(wèn)題的分析,對(duì)感應(yīng)電機(jī)的相關(guān)物理量諸如三相電壓進(jìn)行了必要的坐標(biāo)變換。引進(jìn)了電壓空間矢量,詳細(xì)的介紹了電壓空間矢量調(diào)節(jié)異步電機(jī)定子磁鏈及轉(zhuǎn)速的工作原理。電壓空間矢量

4、與磁鏈有密切的關(guān)系,調(diào)節(jié)定子磁鏈,使用施密特兩點(diǎn)式調(diào)節(jié)是一種很好的調(diào)節(jié)方法。對(duì)逆變器,主要是電壓型逆變器的工作原理進(jìn)行了詳細(xì)的闡述,可以看出電壓型逆變器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)與八個(gè)空間電壓矢量有密切的關(guān)系。
　　 然后詳細(xì)分析了定子坐標(biāo)系下的異步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型、電壓空間矢量和磁鏈觀測(cè)器,推導(dǎo)了u-i、i-n以及 u-n三種定子磁鏈觀測(cè)模型,并對(duì)它們的適應(yīng)范圍和特點(diǎn)進(jìn)行了分析。詳細(xì)的講述了關(guān)于異步電機(jī)起動(dòng)過(guò)程的 MATLAB仿真模型,主要有異