直线开关磁阻电机的波浪发电系统建模

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1、万方数据第14卷第10期电机与控制学报V01．14No．102010年10月ELECTRICMACHINESANDCONTROLOct．2010直线开关磁阻电机的波浪发电系统建模梁得亮，隋宏亮，杜锦华，钟守平(西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室，陕西西安710049)摘要：针对传统直线开关磁阻电机功率密度低，作为波浪能转换装置难以广泛应用的问题，设计一种采用高功率密度的互感耦合直线开关磁阻电机的波浪能转换装置。根据互感耦合直线开关磁阻电机的结构特点及运行原理，建立以互感耦合直线开关磁阻电机为波浪能转换装置的波浪发电系统仿真模型，并对电机典型位置时刻的

2、磁场进行分析。采用电压外环PI调节加电流内环斩波调节的双闭环控制策略对互感耦合直线开关磁阻电机波浪发电系统进行仿真分析。系统仿真结果表明：以互感耦合直线开关磁阻电机作为波浪能转换装置，能够达到波浪发电的目的。关键词：波浪发电；波浪能转换；直线开关磁阻电机；互感耦合中图分类号：TU313文献标志码：A文章编号：1007-449X(2010)10—0084-05ModelingforwavepowergeneratingsystembasedonlinearswitchedreluctancemachineLIANGDe—liang，SUIHong—liang，

3、DUJin—hua，ZHONGShou-ping(StateKeyLabofElectricalInsulationandPowerEquipment，Xi’蚰JiaotangUniversity，Xi’锄710049，China)Abstract：Thelowpowerdensitywasanobstacleoflinearswitchedreluctancemachine(LSRM)tobecompetitivecandidatesforthewaveenergyconversion．Inordertosolvetheproblem，thehilshpo

4、werdensitymutuallycoupledlinearswitchedreluctancemachine(MCLSRM)Wasproposedinthispaper．AccordingtothestructureandprincipleofMCLSRM，asimulationmodelofwavepowergeneratingsys。ternWasestablished，andthemagneticanalysisofthetypicalpositionsWasmade．Thevariableparame—tersvoltagePIcontrolan

5、dcurrentchoppedcontrolwereusedinthesimulationofwavepowergeneratingsystembasedonMCLSRM．ThesimulationresultsofthesystemshowthatMCLSRMachieveswavepowergeneratingwellasawaveenergyconverter．Keywords：wavepowergenerating；waveenergyconverter；linearswitchedreluctancemachine；mutual-lycoupled

6、o引言雾萎关冀巢誓霎凳裟言盖翥蔷釜蛊主昊波浪能是海洋能源中能量最不稳定的一种能的波浪能是波浪发电研究的技术瓶颈，对能否实现收稿日期：2009一12—3l基金项目：国家自然科学基金(50877058)作者简介：粱得亮(1967一)，男，博士。教授．博士生导师。研究方向为电机及其控制系统；隋宏亮(1985一)，男，硕士研究生，研究方向为波浪发电系统设计与建模；杜锦华(1984一)。女，博士研究生。研宛方向为波浪发电系统设计与建模；钟守平(19黼一)，男，硕士研究生。研究方向为波浪发电系统设计与建模。万方数据第10期梁得亮等：直线开关磁阻电机的波浪发电系统建模以波

7、浪发电部分替代常规能源至关重要⋯。低速直驱式发电系统可以与浮子随波浪的低频振荡很好的吻合，且结构简单，可靠性高，作为传统高速旋转电机的替代方案，越来越受到人们的青睐。目前，适用于低速直驱式发电系统的电机主要是交流电机，其中：旋转或直线永磁电机转矩输出大，但造价昂贵且很难适应恶劣的工作环境心1；直线感应电机鲁棒性好，但效率低口o；新型的永磁电机，如横向磁通永磁电机和纵向磁通永磁电机效率高，但功率因数低且制造工艺复杂¨J。这些电机很难兼顾高的功率密度及好的鲁棒性能的要求。互感耦合开关磁阻电机(mutuallycoupledswitchedreluctancema

8、chine．MCSRM)首先由BCMecrow在文献