发电机回收探讨开关磁阻发电机控制系统设计

   开关磁阻发电机(Switched Reluctance Generator,简称SRG)作为一种新型电机,依靠成本低、结构简单、易并网且高容错率等特性,在风力发电领域极具潜力,相应的研究越来越深入。目前开关磁阻发电机输出电压优化主要依靠相电流的控制,而角度因其可控精度低,控制效果差,研究较少，所以，发电机回收的小编在这里与大家探讨下开关磁阻发电机控制系统设计。

  因此我们就以开关磁阻发电机控制系统为研究对象,以基于角度控制提高系统输出电压的稳定性,完成控制系统的设计为研究目标,在控制策略和实验平台等方面做了较为深入的研究。针对开关磁阻发电机的双凸极结构导致其高耦合和强非线性等因素,本文深入分析了其运行过程中的机电能量转换关系。根据实验样机的结构参数,利用有限元分析得到开关磁阻发电机的磁链、电流和角度的二维数据表,确定了电感非线性模型。建立了开关磁阻发电机控制系统仿真模型,进行了不同参数下的仿真并分析了系统的运行特性。为实现输出电压的稳定,本文设计了基于角度的控制策略,确立了开通角基于参考电压基准值、关断角基于母线电流波动因数的动态调节控制算法,使得输出电压在一定的波动范围内跟踪给定电压。

  针对电压波动较大,本文提出了空转运行模式,理论分析了其对系统的影响,仿真显示其对抑制母线电流波动的较好效果。进一步设计了空转角是开关角,转速和母线电压等变量的解析式,分析式中各部分表征的物理含义,通过大量仿真数据以及使用参数整定的方式逐步确定了各项参数。仿真结果表明,通过对角度的递进优化控制,输出电压的稳定性达到了与基于相电流控制一致的效果,为实现多目标的控制提供了一定的基础。针对实验样机,完成了开关磁阻发电机控制系统的软硬件设计,搭建了控制系统实验平台,通过实验验证了基于角度的输出电压优化控制策略的可靠性。