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無刷同步電機(jī)啟動/發(fā)電過程的研究
2017-7-10 閱讀(126)
啟動/發(fā)電雙功能系統(tǒng)正日益成為現(xiàn)代*機(jī)載電氣設(shè)備的一個(gè)重要發(fā)展方向。電磁式無刷交流同步電機(jī)已在飛機(jī)電源系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，如果能在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)啟動/發(fā)電雙功能，將有助于降低研究周期和開發(fā)成本。
單相交流勵磁作為一種新型的啟動方案提出來以后，有人對其勵磁特性進(jìn)行了研究，得出了一些重要的結(jié)論，但對具體的啟動過程的研究還是一個(gè)空白。
本文針對電磁式無刷交流同步發(fā)電機(jī)建模分析的困難，提出一種在MATLAB環(huán)境中為此類電機(jī)構(gòu)造PSB模型的方法，即利用PSB中的測量元件模塊和受控電源模塊構(gòu)成電機(jī)的數(shù)學(xué)模型與電路拓?fù)淠Ｐ?，從而?shí)現(xiàn)了率、高質(zhì)量的“電路—電機(jī)—控制”系統(tǒng)的混合仿真。這一鍵模方法有效地解決了帶電力電子裝置的復(fù)雜電機(jī)控制仿真問題，并可方便地推廣到各種機(jī)電混合系統(tǒng)的建模分析中。本文建立了電磁式無刷交流同步電機(jī)啟動過程的MATLAB仿真模型，進(jìn)行了單相交流勵磁啟動過程的仿真，針對仿真中出現(xiàn)的具體問題提出了相應(yīng)的解決辦法；初步研究了三相交流勵磁的勵磁特性，對三相交流勵磁啟動過程進(jìn)行了仿真研究，并與單相交流勵磁的情形進(jìn)行了對比分析，得到了兩種方案各自的優(yōu)缺點(diǎn)；建立了電磁式無刷交流同步電機(jī)啟動-發(fā)電的仿真模型，進(jìn)行了啟動/發(fā)電轉(zhuǎn)換過渡過程的研究；用C++Builder編制了電磁式無刷交流同步電機(jī)啟動/發(fā)電雙功能系統(tǒng)的仿真界面，對啟動模型、發(fā)電模型、啟動/發(fā)電轉(zhuǎn)換模型進(jìn)行了封裝。
本文還提出了一種新的無刷交流同步電機(jī)雙功能系統(tǒng)電動狀態(tài)勵磁方案，即采用勵磁機(jī)單相交流勵磁的方案。分析了該勵磁方案的基本工作原理，推導(dǎo)了勵磁機(jī)轉(zhuǎn)子電樞繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電勢的計(jì)算公式，理論和實(shí)驗(yàn)證明是正確的。進(jìn)行了單相交流勵磁和直流勵磁的對比實(shí)驗(yàn)以及靜止?fàn)顟B(tài)下的仿真和實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明從靜止?fàn)顟B(tài)到額定轉(zhuǎn)速，單相交流勵磁方案都能夠給主電動機(jī)提供勵磁。理論、仿真和實(shí)驗(yàn)具有一致性，比較其它可能的方案簡單可靠。
