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宽速度范围永磁同步发电机用于蓄电池负载的PWM整流控制策略的研究
| 论文题名： | 宽速度范围永磁同步发电机用于蓄电池负载的PWM整流控制策略的研究 |
| 关键词： | 车用电气系统;蓄电池;永磁同步发电机;脉宽调制整流器;荷电状态 |
| 摘要： | 永磁同步发电机(PMSG)具有效率高,功率密度高,可靠性高等优点,在军事、工业及民用等领域中得到了广泛的应用。脉宽调制式(PWM)整流器作为一种高性能的整流方式,具有效率高、控制方法灵活等特点。因此,采用PWM整流器的PMSG系统可以输出高质量的稳定直流电能,也可以在电机侧调制出可控的交流电流。对于由PMSG和PWM整流器组成的发电系统,通过优化的控制方法可以同时实现发电机输出端口的交流稳压和整流器输出端口的直流稳压。本文针对宽荷电状态(SOC)范围蓄电池负载,研究具有宽速度范围运行能力的PMSG及PWM整流器系统。相较于其他直流负载,蓄电池负载有一定的特殊性,在充电过程中,电池电压受电池SOC的变化的影响大。 本文对PMSG系统、PWM整流器的工作原理及矢量控制策略进行详细的分析。同时,研究车用电气系统中,具有宽速度范围运行能力的PMSG系统对铅酸蓄电池的充电过程。通过对相关的PWM整流控制策略分析研究,选择以直流充电电流作为外环控制变量,基于PMSG矢量控制方法,实现对蓄电池负载的恒流充电。为了解决蓄电池SOC过小或PMSG转速过高引起的充电电流失控问题,引入弱磁控制策略,实现系统在宽速度范围和宽SOC范围下的稳定运行。 本文建立PMSG及其PWM控制器的仿真模型,利用仿真模型验证PMSG对蓄电池负载的恒流充电,仿真结果证明控制策略的有效性,且弱磁控制能够较好地解决蓄电池电量过低或PMSG转速过高的情况下电池充电电流失控的问题,实现系统在宽速度范围和宽SOC范围下的可靠运行。 |
| 作者： | 曹帅 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 沈建新;金孟加 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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