基于開繞組永磁同步發(fā)電機的三相-單相交流發(fā)電系統(tǒng)控制策略研究.pdf

1、永磁同步發(fā)電機（PMSG）具有高功率密度、高可靠性以及高效率等優(yōu)點，在車載電源、風力發(fā)電等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。開繞組PMSG在保留了永磁同步發(fā)電機原有優(yōu)點的基礎(chǔ)上，具有各相繞組獨立調(diào)壓、容錯率高以及變換器配置靈活等特點，使得永磁同步發(fā)電機的應(yīng)用領(lǐng)域進一步拓展。本文基于開繞組PMSG，采用一種并聯(lián)式雙逆變器拓撲結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了PMSG發(fā)電系統(tǒng)寬頻率范圍內(nèi)的三相-單相交流電能變換，并對其控制策略展開研究。
　　本文首先總結(jié)了開繞組電機拓撲

2、的研究概況，在并聯(lián)式開繞組PMSG系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，研究了由逆變器、開繞組PMSG、電容和單相負載構(gòu)成的三相-單相交流發(fā)電系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)和基本工作原理，研究逆變器不同開關(guān)狀態(tài)時系統(tǒng)的工作模態(tài)和系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)時的功率流向，并提出了一種通過控制發(fā)電機相電流正序分量和零序分量實現(xiàn)對電容電壓和單相交流輸出電壓控制的系統(tǒng)控制策略。
　　然后，在Matlab/Simulink中搭建了包括開繞組PMSG模型、主功率電路模型和核心控制算法模型在內(nèi)的三相-單

3、相交流發(fā)電系統(tǒng)仿真模型，對所提的系統(tǒng)控制策略進行了仿真研究，通過分析仿真結(jié)果說明本文采用的控制策略理論上的可行性。
　　最后，搭建了基于AD5436實時仿真控制器的開繞組PMSG三相-單相交流發(fā)電系統(tǒng)硬件實驗平臺，介紹了功率電路、采樣調(diào)理電路、保護級鎖存電路等主要硬件電路的設(shè)計方法和基于AD5436的系統(tǒng)快速控制原型設(shè)計，以一臺2kW的開繞組PMSG為對象進行了實驗，實驗結(jié)果驗證了所提開繞組PMSG三相-單相交流發(fā)電系統(tǒng)的可行性和