基于LCL濾波的高速PMSG無位置傳感器PWM整流系統(tǒng)的研究.pdf

1、具有體積小、功率因數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)的高速永磁同步發(fā)電機(jī)在微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用，但是其電流諧波畸變率很高，不僅降低了發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率，還將導(dǎo)致電機(jī)發(fā)熱老化、永磁體退磁、壽命減短等問題。此外，為了獲得較高的功率因數(shù)，需要準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)子位置，但高速系統(tǒng)中位置傳感器安裝也受到了空間位置、環(huán)境、精度等因素的限制。因此本文研究發(fā)電側(cè)基于LCL模型濾波的高速PMSG無位置PWM整流系統(tǒng)。
　　本文首先建立了高速永磁同步發(fā)電機(jī) PWM整流器不同

2、坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)一步分析了基于LCL濾波系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的改變與特點(diǎn)，并以此為基礎(chǔ)分析了永磁同步發(fā)電機(jī) PWM整流器的控制策略以及在高速運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)的改進(jìn)方法。
　　為了提高系統(tǒng)功率因數(shù)并省去位置傳感器，本文分析了滑模觀測(cè)器在高速PMSG整流系統(tǒng)中的應(yīng)用。在串入濾波環(huán)節(jié)后,采用電容電流反饋和等效總電感兩種不同輸入信號(hào)的滑模建立方法并分析了其優(yōu)缺點(diǎn)。
　　LCL模型濾波環(huán)節(jié)可以得到更好的濾波效果，但是其存在阻抗為零的頻率點(diǎn)。

3、這種現(xiàn)象削弱了濾波效果并威脅系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。本文從原理上分析了諧振現(xiàn)象的產(chǎn)生并研究了無源阻尼和有源阻尼法在對(duì)諧振現(xiàn)象抑制上的應(yīng)用。另一方面，本文以根軌跡原理對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析，研究了不同阻尼方法以及不同反饋電流時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　本文進(jìn)一步研究了系統(tǒng)各部分參數(shù)的合理化設(shè)計(jì)。在分析了參數(shù)設(shè)計(jì)限制的基礎(chǔ)上，分析了濾波環(huán)節(jié)以及母線電容的選取方法，并通過系統(tǒng)整定的方法研究了電壓電流環(huán)PI參數(shù)的選擇方法以得到最佳系統(tǒng)性能。