雙饋電機(jī)雙逆變器控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著電力傳動(dòng)和電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，交流調(diào)速系統(tǒng)已取代直流調(diào)速系統(tǒng)成為工業(yè)生產(chǎn)和社會生活主要的傳動(dòng)方式。雙饋電機(jī)作為一種特殊的異步電機(jī)，具有控制簡單、調(diào)速范圍寬、能量方便回饋等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用在調(diào)速系統(tǒng)上具有巨大的潛力。
　　本文在參閱了大量資料的基礎(chǔ)上，研究了一種雙饋電機(jī)雙逆變器控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)具有調(diào)速范圍寬、定轉(zhuǎn)子逆變器承擔(dān)功率靈活可調(diào)、兩逆變器互為備用，系統(tǒng)安全穩(wěn)定性高等特點(diǎn)，適用于電動(dòng)汽車等需要寬調(diào)速范圍及高安全穩(wěn)定性的場

2、合。
　　雙饋電機(jī)為高階、多變量、非線性系統(tǒng)，本文在研究雙逆變器控制系統(tǒng)之前，首先對雙饋電機(jī)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并分別給出了雙饋電機(jī)在兩相同步旋轉(zhuǎn)和靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。為減小雙饋電機(jī)啟動(dòng)過程中的沖擊電流，研究了基于定子磁鏈定向的轉(zhuǎn)子初始位置角的觀測方法，并推導(dǎo)了其表達(dá)式。
　　深入分析了雙饋電機(jī)雙逆變器控制系統(tǒng)的原理。為實(shí)現(xiàn)定轉(zhuǎn)子電流的獨(dú)立控制和兩逆變器功率的靈活可調(diào)，提出一種定轉(zhuǎn)子逆變器雙電流環(huán)控制策略；為進(jìn)一

3、步提高系統(tǒng)調(diào)速范圍，進(jìn)行了磁鏈控制器的設(shè)計(jì)。恒轉(zhuǎn)矩控制時(shí)使系統(tǒng)在最大轉(zhuǎn)矩電流比的狀態(tài)下運(yùn)行，恒功率控制時(shí)弱磁運(yùn)行；為提高系統(tǒng)的安全可靠性，給出了雙饋電機(jī)的單逆變器運(yùn)行策略，使系統(tǒng)在發(fā)生單一逆變器故障時(shí)仍可穩(wěn)定運(yùn)行；研究了一種適用于雙逆變器控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子初始位置角觀測方法，有效減小了啟動(dòng)過程中的沖擊電流；搭建了雙逆變器系統(tǒng)的Matlab/Simulink仿真模型，對系統(tǒng)的寬調(diào)速范圍、逆變器功率靈活可調(diào)、兩逆變器互為備用等特性進(jìn)行了驗(yàn)證，證

4、明了策略的有效性。
　　雙饋電機(jī)的定轉(zhuǎn)子側(cè)電壓電流均方便觀測，為無速度傳感器控制策略的設(shè)計(jì)提供了便利。本文比較了基于直接檢測量的開環(huán)觀測方案、基于定子電流的閉環(huán)控制方案和基于定子磁鏈的參考模型自適應(yīng)速度觀測方案優(yōu)缺點(diǎn)，提出了基于定子磁鏈參考模型自適應(yīng)的雙逆變器無速度觀測方案，并進(jìn)行了其自適應(yīng)律的推導(dǎo)。該方案能夠?qū)τ^測的轉(zhuǎn)速誤差進(jìn)行修正，觀測效果好，從而能夠獲得準(zhǔn)確的速度信息，提高了調(diào)速系統(tǒng)的魯棒性和可靠性。
　　最后搭建了雙