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文檔簡(jiǎn)介
1、隨著國(guó)際海事組織的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際油價(jià)的日益提高,具有高運(yùn)行效率的電力推進(jìn)系統(tǒng)已經(jīng)成為了現(xiàn)代船舶的主流動(dòng)力方式。永磁同步電機(jī)具有高效率、低噪聲、高可靠性等優(yōu)點(diǎn),是電力推進(jìn)系統(tǒng)中理想的推進(jìn)電機(jī),在實(shí)際的船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)中被大量應(yīng)用,因此有必要對(duì)永磁同步電機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究和實(shí)際考核。
直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)是一種高性能的交流調(diào)速技術(shù),它不需要進(jìn)行復(fù)雜的坐標(biāo)變換,只要選擇合適的電壓矢量,就能控制系統(tǒng)快速跟隨轉(zhuǎn)速給定,并且快速響應(yīng)轉(zhuǎn)矩變
2、化。本文根據(jù)永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,驗(yàn)證了對(duì)永磁同步電機(jī)進(jìn)行直接轉(zhuǎn)矩控制的可行性,分析電壓空間矢量對(duì)電機(jī)磁鏈和轉(zhuǎn)矩的影響,然后對(duì)永磁同步電機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究。仿真結(jié)果表明,采用常規(guī)的直接轉(zhuǎn)矩控制方法對(duì)永磁同步電機(jī)進(jìn)行控制,會(huì)出現(xiàn)啟動(dòng)特性不佳和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大的問(wèn)題。
永磁同步電機(jī)啟動(dòng)階段存在磁阻負(fù)序轉(zhuǎn)矩和發(fā)電機(jī)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,可能導(dǎo)致啟動(dòng)時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩為反向轉(zhuǎn)矩,電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)。對(duì)于已經(jīng)完成選型的永磁同步電機(jī),無(wú)法改變電機(jī)參數(shù)來(lái)減
3、小發(fā)電機(jī)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩和磁阻負(fù)序轉(zhuǎn)矩的影響,所以從控制策略著手,在啟動(dòng)階段選擇相應(yīng)的電壓空間矢量,使磁鏈迅速增加而限制轉(zhuǎn)矩增量,并且改變轉(zhuǎn)矩反饋量,從而確保永磁同步電機(jī)直接正向啟動(dòng)。
詳細(xì)分析了轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)產(chǎn)生的原因,引入模糊控制思想對(duì)控制系統(tǒng)加以優(yōu)化。采用模糊控制器取代滯環(huán)比較器和空間電壓矢量選擇表,把磁鏈和轉(zhuǎn)矩誤差、定子磁鏈位置角進(jìn)行模糊化處理,控制器根據(jù)模糊規(guī)則表輸出更加合理和精確的電壓矢量序號(hào)。仿真結(jié)果表明采用模糊控制可以減小永
4、磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。
根據(jù)船舶運(yùn)動(dòng)時(shí)螺旋槳對(duì)船舶的作用以及船-槳之間的相互影響,建立了船槳數(shù)學(xué)模型,在仿真中驗(yàn)證船槳模型的運(yùn)行結(jié)果符合實(shí)際的螺旋槳特性曲線。然后建立了帶船槳模型的永磁同步電機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)的仿真模型,其中船槳模型為推進(jìn)系統(tǒng)提供螺旋槳負(fù)載。對(duì)船舶啟動(dòng)和倒車(chē)這兩種工況進(jìn)行仿真,通過(guò)仿真結(jié)果觀察推進(jìn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能,以及不同的操作方式對(duì)推進(jìn)系統(tǒng)造成的沖擊。
搭建永磁同步電機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,編寫(xiě)包含某船槳
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