高頻永磁同步發(fā)電機(jī)三相PWM整流器的拓?fù)溲芯?pdf

1、高速電機(jī)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)、高速空壓機(jī)、電輔助式渦輪增壓器及高速電主軸等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。永磁同步發(fā)電機(jī)(Permanent Magnet Synchronous Generator,PMSG)是高速電機(jī)的一種重要的結(jié)構(gòu)形式，受到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。
　　高速永磁同步發(fā)電機(jī)可通過(guò)PWM整流器實(shí)現(xiàn)整流與直流穩(wěn)壓，在性能上優(yōu)于二極管整流加變流器穩(wěn)壓的結(jié)構(gòu)，PWM整流器采用矢量控制方法實(shí)現(xiàn)高性能控制。但是，在

2、高頻永磁同步發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中，由于基波頻率與載波頻率接近，使得PWM整流器的載波比較低，控制性能惡化。針對(duì)低載波比的技術(shù)難題，本文從兩電平拓?fù)浜投嚯娖酵負(fù)鋬蓚€(gè)角度，對(duì)高頻永磁同步發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的PWM整流器進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，在保持功率管開關(guān)頻率不變的前提下提高整流器的等效開關(guān)頻率，改善矢量控制的效果。
　　首先，本文建立了三相永磁同步發(fā)電機(jī)dq軸數(shù)學(xué)模型，并詳細(xì)分析了矢量控制原理。其次，本文針對(duì)兩電平PWM整流器進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，提出兩電平P

3、WM整流器的改進(jìn)拓?fù)?，并針?duì)改進(jìn)拓?fù)涮岢隽藢?duì)應(yīng)的PWM信號(hào)生成方法，對(duì)兩電平PMSG-PWM整流系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析，搭建了基于STM32F407高性能微控制器的兩電平整流系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果均驗(yàn)證了PWM整流器改進(jìn)拓?fù)涞挠行约癙MSG整流系統(tǒng)矢量控制算法的正確性。最后，對(duì)基于模塊化多電平變換器(Modular Multilevel Converter,MMC)的多電平PWM整流器進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模，研究了MMC的調(diào)