毕业论文--永磁发电机-PWM整流器控制策略仿真研究

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1、HUNANUNIVERSITY毕业设计(论文)设计论文题目：永磁发电机-PWM整流器控制策略仿真研究学生姓名：学生学号：专业班级：电气工程及其自动化专业一班学院名称：电气与信息工程学院指导老师：学院院长：1湖南大学毕业设计(论文)2015年5月14日V第页湖南大学毕业设计(论文)摘要近年来，随着高性能材料、电力电子技术、计算机技术的快速发展以及对单相/三相电源系统体积、效率、功率因数等参数的要求逐渐提高，永磁同步发电机因其体积小、效率高、运行可靠等优点受到了各国研究人员的重视。永磁同步发电机用途广泛，不仅可以在电网不发达地区作为独立电源使用而且可以作为不能断电设备的备

2、用电源。在一些新兴行业如航空电源，风电系统等它也显示出它的优势。所以对于永磁同步发电机系统的进一步研究具有十分重要的现实意义。传统的整流装置大多采用二极管不控整流或晶闸管相控整流，这种控制方法会导致谐波污染严重，功率因数低，交流侧波形畸变严重等问题。永磁同步发电机PWM整流系统不仅能够实现直流侧电压的调节，降低了发电机电流的谐波，还能提高交流侧发电机功率因数。因此，本文主要围绕永磁同步发电机PWM整流技术控制策略展开研究。首先，对永磁发电机与电压型PWM整流器分别建立数学模型，得到整流系统在d-q轴旋转坐标系下数学模型，方便下文的设计分析。其次，介绍了整流系统的控制策

3、略，本文选择了电压外环-电流内环的双闭环控制策略，并且详细分析了电流内环解耦控制。考虑到发电机电感参数在系统运行过程中可能会发生变化，本文提出了无电感参数解耦控制策略。随后，利用MATLAB/Simulink仿真软件对永磁发电机整流系统进行了仿真，验证了系统能够实现直流侧调压、提高交流功率因数、降低交流侧电流谐波这三个功能。结果表明有以下两种情况，在额定状态（稳定）状态下，系统能够实现直流侧的调压以及降低交流侧电流谐波这两个功能；而当改变发电机转速或改变直流电压参考值时，系统均能够快速趋于稳定并且超调较小，这两种情况均能够满足设计的要求。关键词：永磁发电机，PWM整流

4、，电压电流双闭环控制，解耦V第页湖南大学毕业设计(论文)Permanentmagnetgenerator——simulationresearchofPWMrectifiercontrolstrategyAbstractInrecentyears,withtherapiddevelopmentofpowerelectronictechnology,computertechnologyandhighperformancematerial,requirementsofthesingle-phase/three-phasepowersystemparameterssuchas

5、volume,efficiencyandpowerfactorgraduallyimprove,permanentmagnetsynchronousgeneratorforitsadvantagesofsmallvolume,highefficiencyandreliableoperationhasattractedtheattentionoftheresearchersfromallovertheworld.Permanentmagnetsynchronousgeneratorisversatility,Itisnotonlyusedasanindependentp

6、owersupplyingridunderdevelopedregionbutalsocanbeastandbypowersupply.Italsoshowsitsadvantageinsomeemergingindustriessuchasaerospace,windpowersystem,etc..Soithasveryimportantpracticalsignificanceforthefurtherresearchofthepermanentmagnetsynchronousgeneratorsystem.Traditionaldevicemostlyado

7、ptsthedioderectifiercontrolledrectifierorthyristorphasedrectifier,whichwillbringaboutseriousharmonicpollution,lowpowerfactor,seriousproblemssuchastheacwaveformdistortion.PermanentmagnetsynchronousgeneratorwithPWMrectifiersystemnotonlyrealizetheadjustmentofdcsidevoltageandreduce