開關(guān)磁阻電機風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和控制理論的迅猛發(fā)展，開關(guān)磁阻電機的研究得到了快速的發(fā)展，正逐步從理論研究走向行業(yè)應(yīng)用。在開關(guān)磁阻電機風(fēng)力發(fā)電中，最大風(fēng)能跟蹤有三種控制方法:即最佳葉尖速比控制、功率信號回饋控制和爬山搜尋控制，前兩種方法需要準確測量風(fēng)速或需要事先測量風(fēng)力機功率曲線，在實際執(zhí)行中存在困難。爬山搜尋法與風(fēng)輪的空氣動力學(xué)特性沒有關(guān)系，搜索過程可軟件實現(xiàn)，是開關(guān)磁阻電機風(fēng)力發(fā)電中優(yōu)良的控制方案。
　　本論文首先闡述了開關(guān)磁阻電

2、機的結(jié)構(gòu)、發(fā)電原理、數(shù)學(xué)模型和發(fā)電控制方式，介紹了風(fēng)能的跟蹤的過程及原理，同時分析了三種最大風(fēng)能跟蹤方法的優(yōu)缺點。在此基礎(chǔ)上，給出了三點式爬山搜索算法的最大風(fēng)能跟蹤方案。論文中通過轉(zhuǎn)速擾動方法，分析磁阻電機運行在不同轉(zhuǎn)速下發(fā)電功率的變化情況，根據(jù)功率與轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系確定轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)方向，控制磁阻電機跟蹤最大風(fēng)能。其次利用Matlab/Simulink平臺搭建的開關(guān)磁阻電機風(fēng)力發(fā)電模型，仿真分析了磁阻電機的發(fā)電性能，分析了在固定風(fēng)速與變風(fēng)速

3、下最大風(fēng)能跟蹤過程，獲得了磁阻電機的動態(tài)與靜態(tài)特性。最后詳細闡述了硬件平臺的設(shè)計和實現(xiàn)過程，完成了基于Cortex-M3內(nèi)核的STM32芯片為核心處理器的開關(guān)磁阻電機控制器硬件系統(tǒng)設(shè)計和對應(yīng)的控制軟件設(shè)計。最后對發(fā)電系統(tǒng)進行了測試，給出了測試方法及測試結(jié)果，并對結(jié)果進行分析和總結(jié)。
　　本論文選用三相12/8結(jié)構(gòu)，額定功率為500W的開關(guān)磁阻電機為研究對象，通過仿真表明開關(guān)磁阻電機在600-2000轉(zhuǎn)/分鐘區(qū)間有良好發(fā)電性能，最大