双馈电动机调速系统控制策略的研究及其仿真毕业设计(一).docxVIP

海”工? 海”工?火寺毕业设计（论文）专用纸 PAGE PAGE # 海”工? 海”工?火寺毕业设计（论文）专用纸 PAGE PAGE # 目 录 TOC \o "1-5" \h \z \o "Current Document" 1绪论 1 \o "Current Document" 双馈电机的发展状况 1 \o "Current Document" 双馈电机控制策略 2 本文的主要内容 3 \o "Current Document" 2双馈电机的数学模型及其功率流程分析 4 \o "Current Document" 双馈电机调速的工作原理 4 \o "Current Document" 变频器 5 \o "Current Document" 双馈电机调速的运行工况分析 6 \o "Current Document" 三相异步电动机的多变量非线性数学模型 7 \o "Current Document" 坐标变换 11 \o "Current Document" 3双馈电机的矢量控制技术 15 \o "Current Document" 矢量控制简介 15 \o "Current Document" 定子磁链定向下的双馈电机矢量控制 16 基于定子磁链定向的双馈电机的控制策略 20 双馈电机整个系统的控制策略 22 \o "Current Document" 4双馈电机调速系统的仿真 24 \o "Current Document" Simulink 下仿真模型的搭建 24 \o "Current Document" 仿真结果及分析 26 \o "Current Document" 5总结 30 \o "Current Document" 致谢 31 \o "Current Document" 参考文献 32 港”工? 港”工?上享 毕业设计(论文)专用纸 PAGE PAGE # 港”工? 港”工?上享 毕业设计(论文)专用纸 PAGE PAGE # 海”工? 海”工?火寺毕业设计（论文）专用纸 PAGE PAGE # 1绪论 双馈电机的发展状况 目前，随着电力电子技术、控制理论的发展，交流电机调速在电力电子与 电气传动领域得到了广泛的应用，从而逐步取代了直流电机调速的地位。所谓双 馈电机是指将异步电机的定子绕组、 转子绕组都与交流电网或含电动势的回路相 连接，使它们可以进行能量的双向流动。双馈电机也称交流励磁电机，它是由电 机本体与交流励磁自动控制系统构成的。 双馈电机是电机技术、电力电子与电力 传动技术、以及现代控制技术发展而来的产物。双馈电机的定子端与 50Hz的大 电网直接相连接，而转子端与幅值、相位以及频率均可调节的交流电源相连接。 通过调节转子端励磁电流幅值大小、 相位以及频率，可以使得双馈电机在电动状 态或发电状态下运行，同时转速的大小也可以调节，且定子端输出的电压和频率 可以保持不变，因此，它在提高系统的稳定性时又可以调节电网的功率因数。 双馈电机同时具备同步电机的特点与异步电机的特点， 可以在同步速上下运 行，而且能够有效地调节无功功率，因此用途非常地广泛。在双馈调速系统中， 由于通过变频器的转差能量只是被控能量的一部分 ，所以所需变频器的容量可以 小于电机的容量，这样可以大大地提高双馈调速系统的效率、节约成本。双馈电 机的调速范围可以达到10%至60%因此具备提高系统的工作效率、节约电能等 优点。当其作为电动机运行时，在不同的带载情况下，可以灵活地调节系统的无 功功率和转速。德国西门子、日本东芝和三菱、俄罗斯哈尔科夫电机制造公司已 经制造了一系列的双馈电动机，例如：哈尔科夫公司已经生产了 315kW至2000kW 的不同种类的双馈电动机，而且已经大量运用于各种交流调速传动领域中 （如风 机、泵类等负载）。目前，美国、俄罗斯、澳大利亚等国家在创造无刷双馈电机， 并能应用于交流调速或其他电力电子与电力传动领域。 双馈电机既可以实现变速恒频恒压发电， 又能够实现调节功率因数，因此被 广泛地应用于电力工业中。80年代中期，前苏联开发了一台50MWK轮双馈发电 机与一台200MW勺汽轮双馈电机，并分别能够被应用在实际生活中。在 80年代 末90年代初，日本日立公司与东芝公司开发出不同种类的大功率的双馈发电机， 并且已经投入到大型抽水蓄能电站中运用。另外，国外也研究了风能电站、潮汐 电站双馈发电机。 双馈电机控制策略 双馈电机控制策略是双馈电机调速系统的关键技术之一。 双馈电机主要有以 下几种控制策略：矢量控制、直接转矩控制、直接功率控制等。 (1)采用矢量控制 双馈电机的数学