基于双级矩阵变换器励磁的双馈电机控制研究

摘要

双馈电机不仅可以用于调速,还可以应用于变速恒频发电,同时具有调节定子侧功率因数的能力,由于双馈电机调速系统的优良性能,使其在工业传动领域和发电领域具有广泛的应用前景。双级矩阵变换器作为一种新型“绿色”变频器,具有能量双向流动,输入功率因数可控,输入输出特性优良,换流简单可靠等优点。本文就以双级矩阵变换器励磁的双馈电机控制系统为研究对象,进行了相关研究。
　　 首先根据旋转电机基本理论,阐述了双馈电机的基本原理,以及双馈电机在不同工况下的功率转换关系,通过坐标变换建立了同步旋转坐标系下的双馈电机数学模型。
　　 然后介绍了双级矩阵变换器的拓扑结构,以及整流级PWM调制和逆变级SVPWM调制策略,并通过MATLAB仿真验证其调制算法的可行性。
　　 随后根据矢量控制相关理论,建立了定子磁场定向和定子电压定向的双馈电机矢量控制模型,同时将双级矩阵变换器作为矢量控制系统的励磁电源,搭建了整个系统的仿真模型,通过对双馈电机运行在不同工况的分析,验证了论文所设计系统的可行性和正确性。
　　 最后设计了双级矩阵变换器励磁的双馈电机定子磁场定向矢量控制系统的硬件结构,并给出了部分软件设计。