交流励磁发电机矢量控制励磁系统建模与仿真

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1、第!"卷第#期水利电力机械$%&’!"(%’#!))*年#月+,-./01(2./$,(034.5.0-/6071+./8,096(./32:;’!))*!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!交流励磁发电机矢量控制励磁系统建模与仿真8%<:&=>?@>%EF:GD%HG%>DH%&AIAD:B%E,0:JG=D::H@D%H宋耀东K，崔召辉K，胡美玲!21(L3@%M<%>?K，0N6OP@%MPC=K，9N8:=M&=>?!（K’郑州大学电气工程学院，河南郑

2、州QR)))!；!’国电郑州机械设计研究所，河南郑州QR))R!）（K’.&:GDH=G@&.>?=>::H=>?0%&&:?:%EOP:>?SP%CN>=F:HA=DI，OP:>?SP%CQR))R!，0P=>@；!’2D@D:7%T:HOP:>?SP%C8@GP=>:HIU:A=?>/:A:@HGP6>AD=DCD:，OP:>?SP%CQR))R!，0P=>@）摘要：针对交流励磁发电机强耦合的特点，介绍了定子磁场定向的交流励磁发电机矢量控制策略，推导了定子磁场定向矢量控制方程，建立了基于8,-5,VW2=BC&=>X的仿真模型，进行了有功功率、无功功率调节仿真，结果证明了所建模

3、型可实现交流励磁发电机有功功率、无功功率的解耦控制。关键词：交流励磁发电机；矢量控制；8,-5,VW2=BC&=>X软件中图分类号：-7YKK：-8YQ文献标识码：,文章编号：K))*Z*QQ*（!))*）)#Z))KRZ)Q!"#$%&’$：-%T@HD%E,0:JG=D::H@D%H，AD@D%HE=:&<%H=:>D:DH%&ADH@D:?I=A=>DH%D:DH%&:[C@D=%>=A<:8,-5,VW2=BC&=>X

4、A%EDT@H:，A=BC&@D=%>B%<:&A%E,0:JMG=D::H@D%H@><=DAG%>DH%&AIAD:B@H:C=&D’U=EE:H:>DX=>%CDDP:B%<:&@A:<;H%;%A:<:[C@D=%>@GP=:F:A<:G%C;&=>?G%>DH%&%E@GD=F:;%T:H@>:H@D%H’()*+,%-#：,0:JG=D::H@D%H；F:GD%HG%>DH%&；8,-5,VW2=BC&=>XA%EDT@H:.引言/交流励磁

5、发电机的基本方程交流励磁发电机采用交流电源励磁，其转速随由于电机转子的旋转运动，使得定、转子间的互感为定、转子相对位置角!的余弦函数。描述电机电机转子馈电频率改变而改变。这样，可以使风机、H行为特性的数学模型是一组非线性、时变系数的微水轮机按照最佳方式运行，以改善其运行工况，提高分方程组，如将其变换到在空间以同步速"K旋转的其效率，因而在抽水蓄能及风力发电等方面具有广!Z"Z)坐标系，则在稳态时，各电磁量的空间合成阔的应用前景，其核心技术是基于电力电子和控制向量相对于坐标轴为直流量，这样，交流励磁电机的［K，!］技术的控制系统设计。交流励磁发电机定、转子非线性、时变系数微分方程组在

6、!Z"Z)同步旋转的电流分别是工频和转差频率的交流量，是一个强［!］坐标系中变成了常系数微分方程组。当定子侧电耦合系统，简单地对交流电流进行闭环控制而不解压电流正方向按发电机惯例，转子侧电压电流正方耦，效果并不理想。如使用矢量控制技术将实际的向按电动机惯例，电磁转矩与转子转向相反为正，转交流量分解成有功分量和无功分量，并分别对这!差率#按转子速度小于同步速度为正，忽略定子铁个分量进行闭环控制，则可实现有功、无功功率的独耗，可得在同步旋转坐标系下交流励磁发电机的等［K］立调节，实现电机与电力系统的柔性连接。效电路图，如图K所示。收稿日期：!))*Z)RZ!K作者简介：宋耀东（K#"!

7、Z），男，河南新乡人，郑州大学电气工程学院在读硕士研究生，主要从事电力电子技术在电力系统中的应用面的研究工作。·!"·水利电力机械#$$"年%月.式中，+(是输入到转子轴上的机械转矩；+2)#（!,&"4&*!4&",&）为电磁转矩；#’为转子位置角；*为转动惯性时间常量。"矢量控制策略图!交流励磁发电机的等效电路图矢量控制技术是交流传动调速系统实现解耦控制的核心，它通过电机统一理论和坐标变换理论，把图!中，!&，!’，"&，"’，!&，!’分别为定子和转子电压矢量、