變頻交流起動(dòng)-發(fā)電機(jī)無(wú)位置傳感器起動(dòng)控制技術(shù)研究.pdf

1、航空變頻交流電源，具有效率高、可靠性高、使用成本低等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)受到新一代飛機(jī)設(shè)計(jì)者的青睞。起動(dòng)/發(fā)電系統(tǒng)是整個(gè)變頻交流電源系統(tǒng)的核心，無(wú)刷交流同步電機(jī)作為目前航空電源中最常用的發(fā)電機(jī)，成為未來(lái)飛機(jī)變頻交流起動(dòng)/發(fā)電機(jī)的重要選擇方案之一。因此本文以無(wú)刷交流同步起動(dòng)/發(fā)電機(jī)的起動(dòng)技術(shù)為主題展開(kāi)了初步的研究。
　　本文首先介紹了無(wú)刷交流同步電機(jī)的基本原理及數(shù)學(xué)模型，然后基于主電機(jī)電樞電流、勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁電流均可控的特點(diǎn)，分析了無(wú)刷交流同步

2、電機(jī)的起動(dòng)工作方式：主電機(jī)采用三相六拍120°導(dǎo)通模式，勵(lì)磁機(jī)則采用單相交流、直流電分段勵(lì)磁方式。文中分別對(duì)單相交流、直流勵(lì)磁兩種方式進(jìn)行了理論分析與數(shù)學(xué)推導(dǎo)，并討論了兩者相結(jié)合的起動(dòng)過(guò)程勵(lì)磁方案。在此基礎(chǔ)上，利用MATLAB/SIMULINK軟件建立了系統(tǒng)的仿真模型，對(duì)系統(tǒng)的起動(dòng)運(yùn)行特性進(jìn)行了仿真分析。
　　為滿足航空系統(tǒng)高可靠性要求，本文進(jìn)一步提出了無(wú)位置傳感器無(wú)刷交流同步電機(jī)的起動(dòng)控制策略。首先基于電機(jī)的凸極性特點(diǎn)，在勵(lì)磁突

3、降瞬間，從主電機(jī)感應(yīng)電勢(shì)波形估計(jì)出轉(zhuǎn)子初始位置。然后采用他控式加速方法，克服了無(wú)位置傳感器無(wú)刷交流同步電機(jī)零速起動(dòng)存在的問(wèn)題；達(dá)到一定轉(zhuǎn)速后，采用反電勢(shì)過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)法獲取轉(zhuǎn)子位置信息，從而切換為自控式加速運(yùn)行。本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)驗(yàn)證了上述控制方法的可行性，實(shí)現(xiàn)了全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的無(wú)位置傳感器變頻起動(dòng)。
　　最后，為驗(yàn)證本文所提的控制方法，構(gòu)建了以DSP、CPLD為核心的數(shù)字控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。詳細(xì)介紹了無(wú)位置傳感器無(wú)刷交流同步電機(jī)起動(dòng)控制系統(tǒng)的