电机驱动电路设计.pdf

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1、科学研究稀电机驱动电路设计闫莹(西北民族大学电气工程学院)摘要：本课题首先对DIFG的运行理论进行分析，建立了DIFG数学模型，对坐标变换及运行特性进行了理论研究，为双馈电机实际电路研究奠定了理论基础。然后设计出驱动电路，最后通过软件仿真，验证设计模型和电路的正确性。关键词：PWM，模型，MATLAB仿真发电机及整个电机系统是风力发电设备的核心，它决定着风力发电的3、机械方程效率和发电容量，发电系统的性能也决定着风力发电的成本和电能质量。2=sG根据发电机的性能和主要特征，风力发电机主要有恒速恒频和变速变频两Pe2为转子绕组传送的电功率，为转差率s和电磁功率Pm的乘积；对种发电技术。

2、受发电风扇和自然条件限制，市场上主要运用变速变频技术。于投入使用的发电机来说，Pm是固定的，所以，s的正负决定着转子向变频双馈电机可以简单认为是两台交流电机相连组成，。定子上有两套绕电源输出功率或获取功率。组，一套是功率绕组，接工频电源；另一套是控制绕组，接控制电源。两套绕转子侧的PWM变换器连接主侧PWM变换器和双馈发电机。对转子组之间通过转子绕组间进行功率传递，没有电子耦合。侧的PWM变换器的控制，可以起到控制整个风力发电系统的目的。所以根据双馈电机原理，分析调速原理：绕组频率为n，U1为固定的三项转子侧PWM变换器在整个发电系统中起着至关重要的作用。电源，控制绕组频率为，可调电

3、源电压为U2。电机转速为n，可以算出电转子侧的PWM变换器的主要作用是实现在转子侧对双馈电机的矢机同步转速：nsl=60t[1／p。量控制，实现有用和无用两种功率的单独调节。为了实现PWM变换器对转差率：I：旦：—60fI-pn不同双馈发电机的有效控制，要对不同的发电系统制定不同的PWM变换_rlslOUI1器控制方案。双馈型发电系统是一种高阶、非线性系统，对其有效控制有一感应电流频率：f2’=sl‘=(60fI．pn)／60，601"2=60fI．pn定的难度如果要想达到对发电系统中有用功率和无用功率的控制，必须电机是一种将其他能量转换为电能的装置，所有电机中都有气隙磁场实现功率解

4、耦，可以通过坐标变换简化双馈发电机的数学模型，实现转子的存在。风力发电过程中，风能通过转子转换为机械能，在无刷双馈电机中无功功率和有功功率的分别控制。使发电机能够捕获最大风能，运行在中，机械能克服气隙磁场中电磁力所做的功，通过磁生电的过程，不断的将最大功率状态下。对DFIG转子侧的控制主要是达到对风力发电机转速的控制，让电机所产生电能输出，实现机械能向电能的转换[7]。1、定子功率方程转速随着风速大小实时调整，使定子侧输出恒定频率，实现变速恒频。从：1+tDFIG的矢量数学模型可以看出，三相坐标系下的DFIG特别复杂，很难实Pm：电磁功率；Pcul：定子绕组的铜耗；P1：定子输出的电

5、功率。现对其控制系统的设计，而同步旋转坐标下的DFIG模型比较简单，在同2、转子功率方程步旋转坐标下电流、电压等都可以看作静止的直流量。=2+尸e2矢量控制技术是目前应用最多的一种电机控制技术，在保持功率不变P2：为转子输出电功率：Pcu2：转子绕组的铜耗；Pe2：转子绕组电功率。的情况下，空间坐标矢量变换，可以将三相交流电机模型看成两相交流模嘲努82图13无刷双馈电机开环仿真模型