PDF《兆瓦级永磁直驱风力发电模拟实验系统设计》

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7 ] : d i g d d t =- R L i g d + ω i g q +

1 L ( e d - vd ) d i g q d t =- R L i g q - ω i g d +

1 L ( e q - v q) d Vd c d t =- Vd c RL C +

3 C e d i g d +

3 C e q i g q ì ? í ? ? ? ? ? ? ? ? (

1 ) 式中: RL, C, L, R 分别为 V S R 的负载电阻、 支撑电 容、 滤波电感和等效电阻;

ω 为电网角频率;

e d 和e q 分别为电网电动势的d, q 分量;

i g d 和i g q 分别为电 网侧电流的d, q 分量;

vd 和v q 分别为三相 V S R 交 流侧电压d, q 分量. 由式( 1) 可以看出, 由于d q 轴变量相互耦合, 因而给控制器的设计造成困难, 为此采用前馈解耦 控制策略, 当电流采用比例―积分( P I ) 调节器时, vd 和v q 的控制方程为: vd =- Ki P+ Ki I s ? è ? ? ? ÷ ( i* g d - i g d ) + ω L i g q + e d v q =- Ki P+ Ki I s ? è ? ? ? ÷ ( i* g q - i g q) - ω L i g d + e q ì ? í ? ? ? ? (

2 )

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1 陈明亮, 等 兆瓦级永磁直驱风力发电模拟实验系统设计 式中: Ki P和Ki I分别为P I调节器的比例增益和积分 增益;

上标*表示参考值. 由式(

2 ) 可以看出, 基于前馈解耦的控制算法使 三相 V S R 电流内环i g d 和i g q 实现了解耦控制, 其控 制结构如图3所示.图中 P L L表示锁相环, 实现对 三相电网电压信息的提取. 图3 PWM 整流器控制框图 F i g .

3 C o n t r o l d i a g r a mo fPWMr e c t i f i e r 对于大功率驱动系统而言, 采用 PWM 整流器 作为交流调速系统的前级, 能实现高功率因数, 有效 抑制网侧谐波电流, 同时整流器能实现四象限运行, 将电机在运行过程中产生的能量回馈到电网中去, 实现能量的双向流动. 2.

2 六相 PM S M 矢量控制 本文提及的六相 PM S M 采用的两套绕组之间 的中线是隔离的.目前, 关于六相 PM S M 的数学建 模主要有两种方法.一种是双d q 变换方法[

8 ] .将 每一套三相绕组看成是一个基本单元, 将传统的三 相建模方法分别引用到每一套三相绕组中, 建模的 结果也可以看成存在耦合关系的两个三相电机的有 机组合, 数学模型较为复杂.另一种是矢量空间解 耦变换方法[

9 ] .将六相电机看成一个整体, 将各个 变量分解到基波子空间和各谐波子空间, 各子空间 的分量对能量转换和系统功耗有不同作用, 揭示了 不同的电流谐波分量对机电能量转换所产生的不同 作用.当........