异步电机起动发电系统的起动技术研究

摘要

该文以异步电机起动发电系统的起动技术为主题进行了深入的研究.在简要介绍了起动发电系统的研究现状后,详细介绍了异步电机起动发电系统的发动机基本工作原理和起动方式,并对发动机的一种类型——柴油机的起动阻力矩特性进行了分析,并研究了几种柴油机起动方案.然后,介绍了该文所采用的电机控制方法——直接转矩控制,并分析了传统直接转矩的初始磁链建立问题和电磁转矩脉动问题.其后,针对传统直接转矩控制方法,对初始磁链建立和电磁转矩脉动问题进行了研究,并进行了大量的理论分析、仿真研究和实验验证.研究结果表明,所作研究在减小电磁转矩脉动和建立磁链时的电流冲击效果是明显的,为异步电机起动发电的进一步研究工作打下了基础.该课题得到了国家自然科学基金(编号:50177014)、教育部博士学科点专项科研基金(编号:20010287001)和航空重点基础科学基金(编号:98Z52001)的资助.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1引言

1.2异步电机起动发电系统的运行机理及起动系统的电机控制策略

1.3起动发电系统的国内外研究现状

1.4异步电机起动发电系统在起动阶段的关键问题

1.4.1异步电机在起动瞬间的初始磁链建立问题

1.4.2发动机的起动方案问题

1.4.3采用直接转矩控制时的转矩脉动问题

1.5本文的研究意义

1.6本文的主要内容

第二章起动发电系统中发动机的起动过程及起动方案研究

2.1引言

2.2发动机的基本工作原理

2.3起动要求

2.4起动方式

2.5柴油机的起动过程与起动阻力矩特性分析

2.5.1柴油机的起动过程分析

2.5.2柴油机的起动阻力矩特性分析

2.6电力起动方案论证

2.6.1起动电机的最小允许功率

2.6.2起动时间

2.6.3起动方案的仿真研究

2.6.4讨论

2.7本章小结

第三章传统异步电动机直接转矩控制及其初始磁链建立控制方法研究

3.1引言

3.2异步电机动态数学模型

3.3传统直接转矩控制的基本原理

3.4异步电机直接转矩起动方法的仿真研究

3.4.1直接转矩起动方法介绍

3.4.2仿真研究

3.4.3讨论

3.5本章小结

第四章改进型异步电动机直接转矩控制方法的研究

4.1引言

4.2异步电动机锯齿形转矩脉动的原因分析

4.3转矩脉动最小化方法推导

4.4仿真研究

4.5实验研究

4.6本章小结

第五章改进型异步电动机直接转矩控制方法的进一步研究

5.1引言

5.2基于空间矢量调制方法直接转矩控制策略的引出

5.2.1传统直接转矩控制方法所存在的问题

5.2.2空间矢量调制方法的构想

5.3 SVM-DTC的控制策略和适量选择方法

5.3.1 SVM-DTC的控制策略

5.3.2磁链偏角大小及其限幅值的确定

5.4 SVM-DTC的空间矢量合成技术

5.5仿真研究

5.6实验研究

5.7本章小结

第六章系统的软硬件实现

6.1异步电机直接转矩控制系统的硬件构成

6.2异步电机直接转矩控制系统的软件设计

6.2.1 Basic-DTC实时控制软件结构

6.2.2 Modified-DTC实时控制软件结构

6.2.3 SVM-DTC实时控制软件结构

第七章全文的总结与展望

7.1本文的主要研究工作总结

7.2进一步工作的展望

附录

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

攻读硕士学位期间所获的荣誉和奖励

致谢