交流勵磁發(fā)電機(jī)交—交勵磁系統(tǒng)及其諧波抑制研究.pdf

1、交流勵磁發(fā)電機(jī)是一種新型發(fā)電機(jī)。交流勵磁發(fā)電機(jī)具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性和變速恒頻發(fā)電能力、獨(dú)立的有功與無功調(diào)節(jié)能力以及較強(qiáng)的進(jìn)相運(yùn)行能力,特別適合應(yīng)用于需要變速運(yùn)行的水電機(jī)組、抽水蓄能機(jī)組和風(fēng)電機(jī)組。勵磁控制系統(tǒng)是交流勵磁發(fā)電系統(tǒng)的核心,直接決定交流勵磁發(fā)電機(jī)性能的優(yōu)劣。
　　本文主要研究了交流勵磁發(fā)電機(jī)勵磁控制系統(tǒng),主要工作內(nèi)容和成果如下:介紹了交流勵磁發(fā)電機(jī)三相靜止坐標(biāo)系下和同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,并給出定子側(cè)有功功率、無功功率表

2、達(dá)式和轉(zhuǎn)子側(cè)有功功率、無功功率表達(dá)式。對交流勵磁發(fā)電機(jī)定子磁場定向矢量控制進(jìn)行分析,確定了交流勵磁發(fā)電機(jī)變速恒頻運(yùn)行以及有功無功解耦調(diào)節(jié)的控制策略。以給定實驗機(jī)組為對象進(jìn)行交流勵磁發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)設(shè)計。在功率單元方面,通過分析比較并結(jié)合實驗室現(xiàn)有條件,確定采用交-交變頻器作為功率單元,并設(shè)計了主電路結(jié)構(gòu),選擇了主要元件。在控制單元方面,設(shè)計了交流信號檢測環(huán)節(jié)、速度檢測環(huán)節(jié)、脈沖觸發(fā)電路環(huán)節(jié)等輔助電路和以數(shù)字信號處理芯片TMS320F281

3、2為核心芯片的控制主電路,并采用C語言與匯編語言結(jié)合的方式完成了交流勵磁發(fā)電機(jī)勵磁控制器的軟件設(shè)計。對交流勵磁發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行諧波分析和濾波器優(yōu)化設(shè)計。建立了由交流勵磁發(fā)電機(jī)、勵磁控制器、勵磁變壓器和交-交變頻器等模塊構(gòu)成的詳細(xì)交流勵磁發(fā)電系統(tǒng)模型,運(yùn)用MATLAB對其進(jìn)行仿真和諧波分析。
　　針對交流勵磁發(fā)電機(jī)定子電流諧波特征提出在定子側(cè)采用單調(diào)諧濾波器治理諧波,并建立了濾波器參數(shù)優(yōu)化模型,基于該模型運(yùn)用MATLAB遺傳算法工具箱的