微燃机用高速永磁同步起动发电机驱动控制策略研究

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1、EIECTRICDRⅣE2013Vo1．43No．4电气传动2013年第43卷第4期微燃机用高速永磁同步起动发电机驱动控制策略研究李艳明，郭宏，谢清明，一，袁鹏(1．北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院，北京100191；2．北京动力机械研究所，北京100074)摘要：针对单轴微型燃气轮机发电系统的启动、发电和停机过程，对微燃机用高速永磁同步起动发电机的驱动控制策略进行了研究。在整个运行过程中，高速永磁同步起动发电机控制系统由转速外环和电流内环构成。采用基于转子磁场定向的矢量控制来控制电机的转速和电磁转矩。在电动运行时，起动发电机

2、拖动微型燃气轮机完成启动和冷却停机；在发电运行时，通过控制起动发电机的电磁转矩调节微型燃气轮机的转速，使之在最佳功率一转速点运行。利用建立的系统试验平台，对提出的控制策略进行了试验验证，结果表明：高速永磁同步起动发电机在整个运行过程中转速控制平稳，响应快速，能够满足微型燃气轮机发电系统的需求，且保证了微型燃气轮机发电系统变工况调节的灵活性。关键词：微型燃气轮机发电系统；高速永磁同步起动发电机；双向PWM变流器；矢量控制中图分类号：TM619文献标识码：AResearchontheDriveandControlStrategyofthe

3、HighSpeedPermanentMagnetSynchronousStarterGeneratorUsedintheMicroturbineGenerationSystemLIYan-ming，GUOHong，XIEQing-ming一，YUANPeng~(1．SchoolofAutomationScienceandE~ctricdEngineering，BeqingUniversofAeronauticsandAstronautics，Beqing100191，China：2．BegPowerMachineryInstitute

4、，Beijing100074，China)Abstract：Accordingtothestart，generationandshutdownprocessofthesingleshaftmicroturbinegeneration(MTG)~stem，thedriveandcontrolstrategyofthehighspeedpermanentmagnetsynchronousstartergenerator(PMSSG)usedinMTGsystemwasresearched．Duringthewhderunningproce

5、ss，thecontrolsystemconsistsoftheinnercurrentloopandtheoutvelocityloop，andtherotormagneticfieldorientedvectorcontrolmethodisadoptedtocontrolthevelocityandelectromagnetictorqueofthehishspeedPMSSG．Asamotor，thehish—speedPMSSGiscontrolledtodrivethemieroturbinetoachievethesta

6、rtandshutdownprocess．Asagenerator，theelectromagnetictorqueofthehighspeedPMSSGiscontrolledto~ljustthevelocityofthemicroturbine，makingthemieroturbinehigheficientoperationattheoptimumpower-revolvingspeed．Utilizingtheestablishedexperimentplatform，theproposedcontrolstrategyw

7、asverified．TheexperimentalresultsshowthatthevelocityofthePMSSGduringthewholeoperationisstableandquickresponse．TherequirementsoftheMTGsystemaresatisfiedbytheproposedstrategyandtheflexibilityofthevariableconditionregulationisensured．Keywords：microturbinegenerationsystem；h

8、igh·-speedpermanentmagnetsynchronousstartergenerator；bi--directionalPWMconvener；vectorcontrol1引一言星麓篡瓮目前，先进微型燃气