论文部分内容阅读
近年来,伴随着电力电子技术的发展和各种新型电机的出现,起动/发电双功能系统受到越来越多的关注,起动/发电技术已经从航空、航天等领域走向汽车、摩托车等民用领域,在更广阔的空间中发挥作用。因此,起动/发电系统的研究是一项很有意义的研究课题。
无刷交流同步电机由于效率高、功率因数可调等优点,在起动发电双功能系统的研究中越来越得到重视。针对系统起动过程的励磁问题,出现了一种不需要改变电机结构的单相交流励磁方案。本文简单分析了单相交流励磁方案的原理,通过对电机进行仿真,得到了电机所需要的最佳的交流励磁电流的幅值和频率。分析了磁链定向的同步电机矢量控制策略,将基于磁链定向的矢量控制方法引入到电机的起动控制中。磁链定向控制关键是磁链的获得,常用的方法有电流模型法和电压模型法,以及二者的混合模型。三种方法中电压模型法比较简单,因此在分析这种方法的优缺点的基础上,介绍了一种改进的电压模型法,将速度引入到电压模型中,可以克服纯电压模型法的缺点,获得较准确的磁链和位置信息。更好地实现磁链的闭环控制。
文中分析了无刷交流同步电机起动发电系统的工作原理,在电机统一理论的基础上对系统进行了matlab建模,详细介绍分析了气隙磁链定向的矢量控制策略,并在该模型的基础上,对电机进行了控制策略的仿真研究,控制方法类似于普通的同步电机,采用单相交流起动,能够得到足够的励磁电流,使电机顺利起动。对于电机的调压控制,文中做了简单的介绍,并采用PID的控制方法实现了电机的调压。
最后,给出了系统的原理图,在此基础上介绍了基于DSP的无刷交流同步电机起动/发电系统的软硬件设计,并在实验系统平台上进行相关实验。