基于DSP的無刷雙饋電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、無刷雙饋電機(Brushless doubly-fed machine 簡稱：BDFM)是一種結(jié)構(gòu)簡單、異同步通用的新型電機，不同的運行狀態(tài)可以通過調(diào)節(jié)控制繞組電壓的頻率、幅值、相序?qū)崿F(xiàn)。它可以在無刷的情況下實現(xiàn)雙饋運行，提高了系統(tǒng)的可靠性。無刷雙饋電機既可作為電動機應(yīng)用于交流調(diào)速傳動系統(tǒng)，也可作發(fā)電機應(yīng)用于變速恒頻恒壓發(fā)電系統(tǒng)，具有變頻器容量小，獨立調(diào)節(jié)有功功率和無功功率，控制功率因數(shù)等特點，在風(fēng)機和泵類機械的節(jié)能調(diào)速系統(tǒng)及變速恒頻的

2、水力和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　 本文對無刷雙饋電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的磁鏈觀測、轉(zhuǎn)矩觀測、功率因數(shù)、穩(wěn)態(tài)特性、暫態(tài)特性進行了研究。完成的主要工作如下：
　　 1、磁鏈觀測是無刷雙饋電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的關(guān)鍵，直接影響到控制策略的成敗。本文在深入研究反饋補償高通濾波u-I模型的基礎(chǔ)上，進行了改進。實現(xiàn)時，反饋補償環(huán)節(jié)的截止頻率不同于高通環(huán)節(jié)，較為有效地解決了u-I模型在低頻下磁鏈觀測不準(zhǔn)的問題，實驗結(jié)果表明該

3、方法取得了較好的控制效果。
　　 2、轉(zhuǎn)矩觀測同樣是直接轉(zhuǎn)矩系統(tǒng)的關(guān)鍵，本文提出了一種在α、β靜止坐標(biāo)系下的轉(zhuǎn)矩觀測方法，相對于目前文獻中采用的dqo轉(zhuǎn)子速坐標(biāo)系下的轉(zhuǎn)矩觀測方法，避免了旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，有效地減少了程序計算量，提高了控制精度，實驗結(jié)果表明在超同步及亞同步運行狀態(tài)都取得了較好的控制效果。
　　 3、在繼承本課題組研究成果的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了基于直接轉(zhuǎn)矩控制的無刷雙饋電機的調(diào)速。實驗結(jié)果表明，和開環(huán)控制系統(tǒng)相比，調(diào)

4、速范圍擴大，抗擾能力提高，且保持了直接轉(zhuǎn)矩控制方法動態(tài)響應(yīng)快的優(yōu)點。
　　 4、在實現(xiàn)無刷雙饋電機直接轉(zhuǎn)矩控制的基礎(chǔ)上，對無刷雙饋電機在不同運行狀態(tài)下的功率因數(shù)特性進行了仿真和實驗研究。對控制繞組在不同磁鏈給定及負載等變化時的功率因數(shù)進行了大量實驗，實驗結(jié)果表明，調(diào)節(jié)磁鏈給定值既能調(diào)節(jié)功率因數(shù)的大小也能調(diào)節(jié)其無功功率性質(zhì)。
　　 5、對無刷雙饋電機在雙饋運行狀態(tài)下的啟動特性進行了探索性研究。
　　 對于異步啟動、