雙饋變速凸極同步電機及其勵磁控制系統(tǒng)研究.pdf

1、交流勵磁發(fā)電機具有變速恒頻發(fā)電、改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定性、可進相運行不失步等優(yōu)良特性,特別適合風(fēng)力發(fā)電和抽水蓄能機組的應(yīng)用.雙饋變速凸極同步電機作為一種新型交流勵磁發(fā)電機,轉(zhuǎn)子采用典型的凸極結(jié)構(gòu),使其在大型發(fā)電機組上的實現(xiàn)成為可能,其兩相正交轉(zhuǎn)子繞組通以交流變頻電流,將氣隙磁場同步旋轉(zhuǎn)速度與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度分離,達到變速恒頻的目的.雙饋變速凸極同步電機的優(yōu)良特性體現(xiàn),很大程度上決定于交流勵磁控制系統(tǒng).本文闡述了雙饋變速凸極同步電機的結(jié)構(gòu)原理,并在

2、空間矢量旋轉(zhuǎn)坐標系下建立了其數(shù)學(xué)模型.該模型能精確體現(xiàn)電機運行的磁鏈、電流的變化,它將作為今后分析和解決問題的基礎(chǔ).本文分析了雙饋凸極同步發(fā)電機變速運行的穩(wěn)態(tài)特性,指出了轉(zhuǎn)子變頻器容量與機組變速范圍的關(guān)系,明確了在風(fēng)力機上實現(xiàn)最大風(fēng)能捕捉和在水輪機上實現(xiàn)負荷優(yōu)化調(diào)節(jié)的方法.在上述基礎(chǔ)上,使用定子磁鏈定向的矢量控制策略,實現(xiàn)了對電機的有功、無功獨立調(diào)節(jié),并以MATLAB/SIMULINK軟件為平臺,建立了雙饋變速凸極同步電機及其交流勵磁控