矩陣式交—交變頻器勵磁的交流勵磁發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的建模與仿真.pdf

1、交流勵磁發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與繞線式異步電機(jī)相同，其定子側(cè)接電網(wǎng)，轉(zhuǎn)子上采用三相對稱分布的勵磁繞組，由變頻器提供對稱交流電勵磁，且勵磁電壓的幅值大小、頻率、相位、相序都可根據(jù)要求加以控制，從而可以控制發(fā)電機(jī)勵磁磁場大小、相對于轉(zhuǎn)子的位置和電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使得交流勵磁發(fā)電機(jī)具有良好的穩(wěn)定性及轉(zhuǎn)速適應(yīng)能力、獨(dú)立的有功與無功調(diào)節(jié)能力和較強(qiáng)的進(jìn)相運(yùn)行能力，性能超越傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)和感應(yīng)發(fā)電機(jī)，因而有著廣闊的應(yīng)用前景。 本文論述了交流勵磁發(fā)電機(jī)的運(yùn)

2、行原理及動態(tài)同步軸系下的勵磁控制策略。在Saber仿真軟件的平臺下，建立了交流勵磁發(fā)電機(jī)及其勵磁控制器的仿真模型。由于交流勵磁發(fā)電機(jī)既可能運(yùn)行于勵磁系統(tǒng)向電機(jī)轉(zhuǎn)子方輸入電功率，也可能運(yùn)行于勵磁系統(tǒng)將轉(zhuǎn)子方輸出的電功率回饋給電網(wǎng)，根據(jù)交流勵磁發(fā)電機(jī)系統(tǒng)對勵磁變頻器功率雙向流動及變頻器輸入和輸出電流諧波含量少、諧波幅值小的要求，本文提出采用輸入和輸出性能優(yōu)良的矩陣式交-交變頻器作為勵磁電源。從等效交-直-交變換的空間矢量調(diào)制方法出發(fā)，深入分

3、析了矩陣式變頻器的變換關(guān)系，導(dǎo)出了交-交直接變換控制規(guī)律和雙空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)，闡述了矩陣式變頻器的換流控制策略，分析了輸入濾波器和過電壓保護(hù)電路的設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)了矩陣式變頻器的建模和運(yùn)行分析。利用所建模型，對交流勵磁發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)特性、暫態(tài)特性進(jìn)行了仿真研究；仿真研究了發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子電流和感應(yīng)電勢及變頻器輸入電流波形，并作了相應(yīng)的諧波分析；與交-直-交變頻器和交-交變頻器作勵磁電源時(shí)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性進(jìn)行了對比分析。 本