变速恒频双馈异步电机的控制研究

本文以绕线型感应电机的双馈控制技术(或称双馈电机的控制技术)为研究对象,对双馈电机的数学模型、控制策略以及双PWM变流器的控制等进行了深入研究。 双馈电机的定子侧直接接入电网,转子侧通过双PWM变流器与电网连接,转子侧逆变器采用定子磁场定向的矢量控制完成对电机转速的调节,网侧整流器采用网侧电压定向的同步PI控制实现直流电压恒定和单位功率因数的控制目的。 根据系统运行和控制对象的特点,首先在Matlab/Simulink环境下进行了仿真研究,建立了完整的双馈电机矢量调速系统仿真模型,模拟了系统在不同工况下的运行,仿真结果表明控制系统具有良好的动、静态特性,响应速度快,可以实现电机功率的解耦控制。 为了能够在试验室的条件下研究双馈电机的调速性能,本文初步搭建了一套双馈调速系统试验平台,用以研究双馈异步电机的运行原理。采用绕线式异步电机模拟双馈电机,配以双PWM变流器和DSP为核心的控制系统,在此平台上完成了双馈异步电机超同步速和亚同步速电动运行模拟的全过程。试验结果表明,本文搭建的系统平台可以实现双馈异步电机系统的变速恒频运行,调速效果明显,运行稳定。