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一种新型混合励磁永磁同步发电机的矢量励磁控制系统
作 者: 李祥永
导 师: 刘明基
学 校: 华北电力大学(北京)
专 业: 电力系统及其自动化
关键词: 混合励磁永磁同步发电机 矢量控制 数字信号处理器 电压空间矢量脉冲宽度调制
分类号: TM31
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
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内容摘要
混合励磁永磁同步发电机(HEPMSG)结构简单,运行可靠,解决了常规永磁发电机励磁磁场不可调节的问题,大大拓宽了永磁电机的应用领域。本文是围绕新型HEPMSG的结构和励磁控制系统设计研究展开的。论文首先设计了一种新型的混合励磁永磁同步发电机结构,并分析了其工作原理;其次,基于矢量控制的基本原理,采用了i_q=0的励磁矢量控制方法,将励磁电流矢量控制在永磁产生的励磁磁场方向上,而使励磁电流的转矩分量为零。由于单位励磁电流产生最大的电磁分量,所以降低了铜损,提高了发电机的效率;最后设计了以TMS320F2812为核心的励磁矢量控制系统,并实现了控制系统的硬件和软件设计,并给出了SVPWM的调试实验结果。
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全文目录
摘要 4 ABSTRACT 4-7 第一章 绪论 7-16 1.1 混合励磁永磁同步发电机在车载独立电源及工业应用中的重要意义 7-8 1.2 混合励磁永磁同步发电机的国内外总体研究概况及现状 8-14 1.2.1 混合励磁稀土永磁同步发电机的分类及研究现状 8-12 1.2.2 混合励磁永磁同步发电机电励磁控制系统的研究现状 12-13 1.2.3 矢量控制在永磁同步电动机控制中的应用 13-14 1.3 本课题的主要研究内容 14-16 第二章 新型混合励磁永磁同步发电机的结构及原理 16-20 2.1 引言 16 2.2 新型混合励磁永磁同步发电机的结构及其工作原理 16-19 2.2.1 混合励磁永磁同步发电机的基本工作原理 16-18 2.2.2 新型混合励磁永磁同步发电机结构 18-19 2.3 新型混合励磁永磁同步发电机系统结构 19 2.4 本章小结 19-20 第三章 基于矢量控制原理的新型 HEPMG 励磁控制系统 20-29 3.1 矢量控制原理 20 3.2 矢量控制的坐标变换 20-22 3.3 永磁同步电动机矢量控制方式 22-26 3.3.1 i_d=0控制 22-24 3.3.2 COS(?)=1 控制 24 3.3.3 弱磁控制 24-26 3.3.4 三种矢量控制策略的比较 26 3.4 新型 HEPMG 励磁控制系统中的矢量控制系统 26-28 3.4.1 基于 i_q=0 的励磁矢量控制策略 26-27 3.4.2 基于 i_q=0 矢量控制方式的 HEPMG 励磁控制系统 27-28 3.5 本章小结 28-29 第四章 新型 HEPMSG 励磁控制系统的硬件设计与实现 29-42 4.1 系统硬件结构和总体设计 29-30 4.2 主电路的设计与实现 30-33 4.2.1 IPM 智能功率模块 31-32 4.2.2 IPM 模块驱动电路 32-33 4.3 控制电路的设计与实现 33-37 4.3.1 TI 的 DSP 芯片 TMS320F2812 33-35 4.3.1.1 TMS320F2812 的特点 33-34 4.3.1.2 本系统涉及到的 TMS320F2812主要功能 34-35 4.3.2 检测电路的设计与实现 35-37 4.3.2.1 电流、电压检测电路 35-36 4.3.2.2 转子位置信号检测电路 36-37 4.3.3 系统保护电路 37 4.4 印刷电路板电磁兼容(EMC)设计 37-41 4.4.1 印刷电路板元器件的选择与布局 38 4.4.2 印刷电路板的布线设计 38-39 4.4.3 印刷电路板敷铜设计 39-41 4.5 本章小结 41-42 第五章 基于 TMS320F2812 的 HEPMSG 励磁控制系统的软件设计 42-52 5.1 系统软件总体设计 42-46 5.2 系统软件功能模块的实现 46-50 5.2.1 初始化模块 46-47 5.2.2 通信模块 47 5.2.3 电流采样模块 47 5.2.4 转子位置信息采样模块 47-48 5.2.5 PI调节模块 48 5.2.6 电压空间矢量(SVPWM)模块 48-50 5.3 SVPWM 的调试试验结果 50-51 5.4 本章小结 51-52 总结与展望 52-54 参考文献 54-57 致谢 57-58 附录 58-65 在学期间发表的学术论文和参加科研情况 65
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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 电机 > 发电机、大型发电机组(总论)
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