无轴承开关磁阻全周期发电机控制策略的研究

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1、南京航空航天大学硕+学位论文摘要+开关磁阻电机作为发电机运行的低成本、高可靠性的优点近来引起广泛的关注。无轴承开关磁阻发电机通过在开关磁阻发电机中应用无轴承技术，既保持了开关磁阻电机的优点，又具有无轴承电机的高速适应性。本文研究的无轴承开关磁阻全周期发电机，结合了无轴承技术和开关磁阻发电机的优良特性，是一种在励磁阶段也能发电的新型开关磁阻发电机。以其数学模型、系统平台设计、控制策略作为研究重点，本文主要做了以下几个方面的工作：首先介绍普通开关磁阻发电机的工作原理，在此基础上分析了无轴承开关磁阻全周期发电警夺机的悬浮原理和全周期发电机理，分析了全周期发电的性能指标

2、和相关的影响因素，推导了数学模型。l介绍了无轴承开关磁阻全周期发电机数字控制系统的组成，在此基础上设计了无轴承开关磁阻全周期发电机系统实验平台，包括功率变换器、数字控制电路、模数转换器及采用TI公司的DSPF2812和Altera公司的CPLDEPMl270为核心的控制系统，并用C语言设计了相应的控制程序，为实现无轴承开关磁阻电机全周期发电运行提供了可靠的实验基础。综合普通开关磁阻电机的三种运行方式，针对无轴承开关磁阻全周期发电机的强耦合性，提出了协调控制发电电压和悬浮力的平均励磁电流控制策略。利用MATLAB软件对控制策略搭建系统模型并验证其可行性。最后，在实

3、验样机上进行了发电实验，实现了无轴承开关磁阻全周期发电机的发电运行。关键词：无轴承，开关磁阻发电机，全周期发电，数学模型，控制策略’i幢电+本课题受国家自然科学基础基金(50877036)资助无轴承开关磁阻全周期发电机控制策略的研究Abstract。Asagenerator,lowcostandhighreliabilityofswitchedreluctancemotor(SRM)attractsworldwideattentioninresentyears．BearinglessSwitchedReluctanceGenerators(BSRGs)，whic

4、happlybearinglesstechnologyinswitchedreluctancegeneraor(SRG)，notonlymaintaincharacteristicofSRM，butalsopossesshigh—speedperformanceofbearinglessmotor．ThedissertationresearchesaBearinglessSwitchedReluctanceMotor(BSR_M)infull-periodgeneratingmode，whichCanalsobegeneratedinexcitation-per

5、iodhascombinedtheexcellentcharacteristicsofSRMandthebearinglesstechnology．Thedissertationfocusesonmathematicalmodels，designingplatformofBSRMandcontrolstrategies，andmainlydoesthefollowingwork：Firstly,OnthebasisofintroducingthetheoryofSRM，thelevitationandfull-periodgeneratingprinciples

6、andrelatedindexesofBSRMareanalyzed．Amathematicalmodelisbuilt．Secondly,thecompositionofdigitalsignalcontrolsystemofBSRMispresented．Basedonthis，powerconverter,A／Dconverter,andthedigitalsignalunderthekeychipsofDSPF2812andCPLDEPMl270aledesigned．Thecontrolprogram、ⅣitllClanguageiscompiledw

7、hichoffersthestableexperimentconditions．SummarizingthreemodesofSRM，acontrolstrategyisproposedbasedontheco-ordinationcontrolofpowervoRageandradicalforces．TheperformanceofthatstrategyisinvestigatedillMatlab／Simulink．Atlast，experimentsarecompletedOiltheplatformofBSRG；realizingtheBSRGinf

8、ull-periodmo