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交流勵磁發(fā)電機(jī)
2017-10-25 閱讀(168)
交流勵磁發(fā)電機(jī)是一種可以定、轉(zhuǎn)子雙邊激勵、雙邊參與機(jī)電能量轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)子側(cè)可調(diào)速而從定子側(cè)輸出恒頻交流電能的新型發(fā)電機(jī),作為一種可調(diào)速發(fā)電機(jī)在水力發(fā)電方面有著十分廣闊的應(yīng)用前景.目前國外僅在電力系統(tǒng)抽水蓄能、調(diào)峰填谷方面得到應(yīng)用,而國內(nèi)尚處于起步階段.該文從中國水電事業(yè)的發(fā)展需要出發(fā),為更好地開發(fā)交流勵磁發(fā)電機(jī)的潛在優(yōu)勢,對交流勵磁發(fā)電機(jī)及其系統(tǒng)的運行性能進(jìn)行研究.首先,該文分別從集中參數(shù)的角度和時變電磁場的角度建立了的時域仿真計算模型及軟件.采用上述軟件對的各種瞬變過程進(jìn)行了仿真研究.此外,對的波形問題,從計算和實驗兩方面進(jìn)行了一定的研究.建立了外加諧波磁場的分析方法.從諧波轉(zhuǎn)移阻抗頻率特性和波形兩個方面,對影響波形的若干因素進(jìn)行分析,并論證并提出了采用阻尼繞組改善波形問題的措施(國內(nèi)外的產(chǎn)品尚無采用阻尼繞組的先例).同時,該文建立了電磁參數(shù)的計算方法及軟件.
勵磁控制系統(tǒng)是同步發(fā)電機(jī)的重要組成部分，它的特性好壞直接影響電機(jī)及電力系統(tǒng)運行的可靠性和穩(wěn)定性。 基于此，利用仿真的方式對勵磁控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究并給出了相關(guān)結(jié)論，同時提出了一些新的控制算法，并建立了一個勵磁控制系統(tǒng)仿真平臺。 首先，從同步電機(jī)和勵磁系統(tǒng)的模型入手，根據(jù)研究需要修改了同步電機(jī)的仿真模型，詳細(xì)地介紹了檢測單元、控制單元和勵磁系統(tǒng)主回路模型，在總結(jié)普通PID調(diào)節(jié)方式不足的基礎(chǔ)上提出了一種性能*的非線性PID控制方式。 其次，分別在有刷和無刷勵磁系統(tǒng)下，對普通PID、非線性PID和模糊自適應(yīng)PID三種控制方式在階躍響應(yīng)和突變負(fù)載的情況下進(jìn)行仿真，對輸出的機(jī)端電壓進(jìn)行分析并得出相關(guān)結(jié)論。 除了對通用的勵磁控制算法進(jìn)行仿真分析外，提出了一種基于同步電機(jī)本身的勵磁控制算法，這種控制方式是對勵磁電流進(jìn)行閉環(huán)控制，并輔以非線性的PID控制進(jìn)行進(jìn)行精度調(diào)節(jié)。針對這種方式，提出了兩種實現(xiàn)方案。同樣在有刷和無刷勵磁系統(tǒng)下進(jìn)行階躍響應(yīng)和突變負(fù)載的仿真分析研究。仿真測試表明，這種控制算法在控制的快速性和穩(wěn)定性方面優(yōu)于通用的控制方式。 zui后，鑒于勵磁控制系統(tǒng)仿真的重復(fù)性及操作的繁瑣性，建立了一種基于MATLAB GUI的勵磁控制仿真平臺，借助此平臺對SIMULINK模型操作，可以方便地實現(xiàn)對參數(shù)的設(shè)置與修改、模型的查看和修正、仿真的顯示及相關(guān)的輔助操作等等，可以*地簡化仿真的操作過程，提高仿真的效率。另外，此平臺的實現(xiàn)也為其它系統(tǒng)類型仿真界面的建立提供了重要的參考。
