永磁直驱风力发电系统网侧脉冲宽度调制变换器的闭环控制

永磁直驱风力发电系统通常通过全功率变换器并入电网,为提高并网运行的稳定性,研究三相电压型双脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)变换器矢量控制策略。依据背靠背电压型整流器(voltage source rectifier,VSR)的d-q轴数学模型,结合空间矢量PWM技术,建立永磁直驱风力发电系统的网侧PWM变换器仿真模型;采用前馈解耦方案,实现VSR的有功、无功功率解耦控制,获得基于电网电压定向的电压电流双闭环控制策略;通过选择兼顾系统良好性能要求的控制参数,使得直流母线电压快速稳定,改善电流的谐波畸变率。建立了MATALAB/Simulink仿真模型,仿真结果表明系统具有良好的动态响应能力,验证了所提控制策略的正确性和有效性。     

永磁直驱风力发电机不同极槽配比的磁场研究

永磁同步发电机运行时,永磁体和电枢铁心相互作用会产生齿槽转矩,引起转矩波动和噪声.应用Ansys设计分析软件中的有限元模块和磁路等效模块,研究了分数槽绕组外转子永磁直驱风力发电机在不同极槽配比情况下的齿槽转矩、磁场分布、气隙磁密谐波含量和电机效率的变化规律;对比分析了整数槽电机在直槽和斜槽2种设计方案下的电压及畸变率.仿真结果表明,分数槽和斜槽结构均能有效削弱电机的齿槽转矩,消除高次谐波电压,且整数斜槽结构的电机削弱齿槽转矩的效果更好一些.     

基于多级恒流充电的串联式混合动力汽车辅助动力单元闭环控制

针对基于蓄电池分段恒流充电的串联式混合动力汽车(series hybrid electrical vehicle,SHEV)辅助动力单元(auxiliary power unit,APU)对控制目标的跟踪问题,提出一种具有抑制干扰的控制策略。首先,通过分析发动机、永磁同步发电机和三相桥式不可控整流桥的数学模型,建立了整个系统的动态数学描述;其次,基于L2增益干扰抑制技术、Backstepping方法并结合Lyapunov稳定性理论,以发动机进气量和永磁同步发电机的dq轴电压为控制输入,以发动机转速、进气歧管压力和发电机的dq轴输出电流为状态变量,设计了APU的非线性控制器。理论分析表明,在存在外部干扰的情况下,所设计的控制器仍能保证闭环系统的稳定性;仿真研究结果也表明,所设计的控制器能保证系统动态过程中对控制目标有快速的跟踪性和较好的抗干扰性。