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上海伊謄實業(yè)有限責任公司
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無刷同步電機啟動/發(fā)電過程的研究
2017-7-10 閱讀(127)
啟動/發(fā)電雙功能系統(tǒng)正日益成為現代*機載電氣設備的一個重要發(fā)展方向。電磁式無刷交流同步電機已在飛機電源系統(tǒng)中得到了廣泛的應用，如果能在此基礎上實現啟動/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行了研究，得出了一些重要的結論，但對具體的啟動過程的研究還是一個空白。
本文針對電磁式無刷交流同步發(fā)電機建模分析的困難，提出一種在MATLAB環(huán)境中為此類電機構造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成電機的數學模型與電路拓撲模型，從而實現了率、高質量的“電路—電機—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雜電機控制仿真問題，并可方便地推廣到各種機電混合系統(tǒng)的建模分析中。本文建立了電磁式無刷交流同步電機啟動過程的MATLAB仿真模型，進行了單相交流勵磁啟動過程的仿真，針對仿真中出現的具體問題提出了相應的解決辦法；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行了仿真研究，并與單相交流勵磁的情形進行了對比分析，得到了兩種方案各自的優(yōu)缺點；建立了電磁式無刷交流同步電機啟動-發(fā)電的仿真模型，進行了啟動/發(fā)電轉換過渡過程的研究；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)電轉換模型進行了封裝。
本文還提出了一種新的無刷交流同步電機雙功能系統(tǒng)電動狀態(tài)勵磁方案，即采用勵磁機單相交流勵磁的方案。分析了該勵磁方案的基本工作原理，推導了勵磁機轉子電樞繞組中產生的感應電勢的計算公式，理論和實驗證明是正確的。進行了單相交流勵磁和直流勵磁的對比實驗以及靜止狀態(tài)下的仿真和實驗，結果表明從靜止狀態(tài)到額定轉速，單相交流勵磁方案都能夠給主電動機提供勵磁。理論、仿真和實驗具有一致性，比較其它可能的方案簡單可靠。
