开关磁阻发电机系统的研究

【摘要】： 开关磁阻电机是电机技术与现代电力电子技术、微机控制技术相结合的产物，既具有结构简单坚固、成本低、容错能力强，耐高温等优点，又在高度发展的电力电子和微机控制技术的支持下获得了良好的可控性能。因此，开关磁阻电机在驱动调速领域得到了广泛的应用，同时也在发电领域内受到越来越多的重视，引起了不少专家、学者的兴趣。 本文主要围绕着开关磁阻发电机(Switched Rcluctance Generator，简称SRG)在风力发电领域中的应用，展开了进一步的理论研究和实践探索。 首先，本文结合大量的文献资料，全面总结和分析了当前风力发电及相关技术的发展现状和前景，提出了开关磁阻发电机适于风力发电的几大优势，进一步明确了开发开关磁阻电机风力发电系统的意义。 其次，从全新的角度阐释了开关磁阻发电机的运行和控制机理，指出了开关磁阻电机作为发电机所具有的独特性，并明确地提出SRG电机具有自励发电与他励发电两种运行模式的概念。 其三，建立了电感的非线性模型，并进行了对比实验，取得良好的效果，为SRG非线性数学模型的建立奠定了基础。 其四，详细推导了SRG电机的线性和非线性模型的，并在此基础上采用MATLAB仿真工具进行了一系列定性分析，获得了相应理论成果。 其五，基于DSP控制技术和电力电子变流技术，开发设计了一套开关磁阻发电机实验系统。合理的系统设计方案使得SRG电机在控制上优越性得到了充分的发挥。 最后，对上述系统进行了实验研究。通过与理论及仿真研究的对比分析，进一步验证了和深化了前文所取得一些理论成果，同时也表明系统设计合理，具一定实用参考价值。