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船舶轴带无刷双馈电机控制算法研究
| 论文题名： | 船舶轴带无刷双馈电机控制算法研究 |
| 关键词： | 船舶轴带发电系统;无刷双馈电机;控制算法;仿真建模;传感器 |
| 摘要： | 船舶电力长期依赖于柴油发电机组发电，由于使用的轻质油价格较高，使得船舶运营成本居高不下。无刷双馈电机作为一种新型的交流电机，在水泵和风机等负载的变频节能调速系统和变速恒频的风力发电系统、水力发电系统等中有着广阔的应用前景，经过长久的发展，无刷双馈电机本体日趋成熟，逐渐达到实用化的阶段。因此利用无刷双馈电机船舶轴带发电系统取代独立的船舶柴油发电机组受到关注。 本文首先分析了无刷双馈电机的工作原理，推导了其在三相静止坐标系下的数学模型。通过坐标变换，进一步推导出无刷双馈电机在转子速旋转坐标系下的数学模型，大大简化的其数学公式，本文的无刷双馈发电机仿真建模就是基于此数学模型。为了便于稳态分析，进一步推导出了无刷双馈电机的稳态等效电路。 其次，详细地分析了无刷双馈电机船舶轴带独立发电系统标量控制算法的实现，并提出了一种提高系统动态响应的方法—电流前馈补偿。本文还提出了无转速传感器算法的实现。在转速传感器损坏的情况下，控制系统能自动辨识并切换至无传感器算法模式。利用MATLAB/SIMULINK的S函数对无刷双馈电机建模，并对整个独立发电系统、加入电流前馈补偿标量控制算法和无转速传感器算法分别进行了仿真分析。 最后，搭建了无刷双馈电机船舶轴带独立发电系统实验平台。模拟船舶用电负载变化、锚机全压启动等各种工况，对发出电压进行了实验分析。并且分别对有无加入电流前馈补偿算法以及有传感算法和无转速传感器算法模式进行了对比实验，实验结果进一步证明了理论的正确性。 |
| 作者： | 高举明 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 万山明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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