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1、基于三电平的高速永磁同步发电机无速度传感器矢量控制的研宄国家新闻出版广电总局二0二三台海南571838摘要：分析了基于三电平变换SVPWM调制算法的数学模型，推导出基于高速永磁同步发电机的矢量控制传递函数。该方案采用磁链定向控制策略及模型参考白适应无速度传感器的矢量控制，通过仿真和风场运行结果证明了此方案的可行性和优越性。关键词.•三电平变换器；高速永磁同步发电机（PMSG）;模型参考自适应（MARS）;1引言近年來，三电平变换器得到了广泛应用，常见于交--直流能量转换、大容量交流电机变频调速、电能质量控制等领域。三电平变换器与两电平
2、变换器相比具有输出电压谐波量小、转矩脉动小、开关器件承受应力小等优点。本文针对无速度传感器应用于三电平高速永磁同步风力发电机矢量控制屮存在的难点，采用永磁磁链定向的矢量控制策略，并将空间矢量调制（SVPWM）算法应用于三电平变换器，通过模型参考自适应速度辨识算法完成无速度传感器高速永磁同步风力发电机矢量控制系统的仿真，并通过风场样机运行验证了控制方案的可行性和优越性。2三电平PWM变换器的原理2.1三电平PWM变换器的数学模型三电平PWM变换器等效为三相电压型PWM整流器，在abc坐标系T的数学模型为：将三电平逆变器的19个基本矢量变
3、换到g-h坐标系不，可得到60°坐标系下三电平逆变器的空间矢量图2所示。从图2可知，由对应的基本矢量确定各功率器件的开关状态。选择具体的开关状态，特别是选择小矢量时，要根据此吋电容电流的流进或流出来选择，以保持电容中点电压的平衡。基于模型参考自适应的矢量控制3.1永磁同步发电机的数学模型在建立数学模型之前，先做如下假设：(1)电机结构和电气特性均匀对称II成正弦分布；(2)忽略磁路饱和；(3)忽略铁损及参数变化；4仿真与实验分析4.1仿真参数本文的PWM变换器系统参数如下：永磁同步机电机参数：额定功率2200kW，额定电压69
4、0V，额定转速1600rpm，极对数:3,额定转矩:12821N.m,直轴电感0.00025H,交轴电感0.00031H,相数：6相。4.2仿真结果仿真过程：发电机在0.4pu切入无速度控制，3s后加载到额定功率。图7为实际转速和无速度辨识出的电机转速，无速度辨识稳态精度＜3%;图8为转矩响应波形，从仿真结果看此方法具有较快的转矩响应特性。5结论本文针对三电平PWM变换器无速度矢量控制系统进行分析和仿真，仿真和实验验证证明了三电平无速度传感器矢量控制方案具有算法简单，稳态精度高和动态响应快等优点，针对0前人功率高电压高速永磁风电机组具
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