双馈电动机调速系统控制策略的研究及其仿真-毕业设计

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1、摘要目前，双馈电机最大的优点在于可以将转差功率馈送至电网中，或者是由电网馈入。双馈电动机调速系统由于具有可靠性高、成本低等优点，并且能够通过调节转子侧变频器的幅值、相位以及频率来调节双馈电动机定子侧无功功率，因此被广泛应用于交流电机调速领域。本文主要研究双馈电动机调速系统控制策略及其仿真。本文首先简单地介绍了双馈电动机调速系统的基本工作原理，分析、讨论了双馈电动机在不同工况下运行时的功率流动关系，接着详细地推导出双馈电动机在三相静止坐标系上的数学模型。然后采用定子磁链定向，推导出双馈电动机在同步旋转坐标系MT上的数学模型。本文采用双馈电动机转速与定子侧无功功率作为外

2、环控制目标、转子电流在M、T轴上的分量作为内环控制目标的双闭控制系统。该控制策略能够独立地调节双馈电动机转速与定子侧无功功率，且能够实现双馈电动机在次同步、超同步状态下运行。然后在MATLAB中的simulink环境下搭建了双馈电动机调速系统的仿真模型并进行仿真分析，验证了所用控制策略的可行性。关键词：双馈电动机，矢量控制，仿真IIIAbstractAtpresent,thebiggestadvantageofdoubly-fedelectricmachineisthatitcanmaketheslippowerfeedtothegrid,oreeditfromgr

3、id.Thedouble-fedelectricmachinespeedcontrolsystemhashighreliabilityandlowcostadvantages,anditcanchangethedouble-fedelectricmachinestatorsidereactivepowerbyadjustingtheamplitude,phaseandfrequencyoftherotorsideconverter,soitiswidelyusedinthefieldofmotorcontrol.Thispapermainlystudiestheco

4、ntrolstrategyofdouble-fedelectricmachinespeedcontrolsystemanditssimulation.Thispaperfirstbrieflydescribesthebasicworkingprincipleofthedouble-fedelectricmachinespeedcontrolsystem,analyzesanddiscussesthepowerflowofthedoubly-fedelectricmachineintherun-timeunderdifferentconditions,thendedu

5、cesthemathematicalmodelofthedoubly-fedelectricmachineinthree-phasestationarycoordinatesystemindetail.Itusesthedouble-loopcontrolsystemofusingthespeedofthedouble-fedelectricmachineandreactivepowerofthestator-sidescontroltargetsintheouterringandthecomponentofrotorcurrentintheM,T-axisasin

6、nercontrolobjectives.Andthiscontrolmethodcanindependentlyadjustthemotorspeedandthereactivepowerofthestatorsideofdouble-fedelectricmachine,anddouble-fedelectricmachinecanachieverunninginthesub-synchronousandsuper-synchronousstate.Thenitbuildsadouble-fedelectricmachinespeedcontrolsystems

7、imulationmodelinMATLABsimulinkenvironment,simulationresultsareanalyzedtoverifythefeasibilityofthecontrolstrategyused.KeyWords:doubly-fedelectricmachine,fieldorientedcontrol,simulationIII目录1绪论11.1双馈电机的发展状况11.2双馈电机控制策略21.3本文的主要内容32双馈电机的数学模型及其功率流程分析42.1双馈电机调速的工作原理42.2变频器52.3双馈电机调速的运行工况分