新型同步發(fā)電機PWM勵磁調節(jié)器的研究.pdf

1、隨著各種電力電子裝置應用的普及,電網的諧波污染也日趨嚴重.提高發(fā)電機的供電質量成為解決問題的方法之一.優(yōu)良的勵磁控制系統(tǒng)不僅可以保證發(fā)電機運行的可靠性和穩(wěn)定性,而且可以有效地提高發(fā)電機及其電力系統(tǒng)的技術指標.勵磁裝置的改進是提高同步發(fā)電機運行性能的重要途徑.傳統(tǒng)可控硅整流的勵磁系統(tǒng)是相控整流方式,交流輸入功率因數低,并且在工作時會產生大量的諧波分量.諧波電流不僅降低了供電質量而且還會引起同步發(fā)電機定子和轉子的附加損耗和附加溫升.脈寬調制

2、(PWM)技術是近年來隨著電力電子器件及控制理論的發(fā)展而出現的,該課題首次將PWM高功率因數整流器應用于發(fā)電機勵磁系統(tǒng),代替原有的可控硅勵磁系統(tǒng),設計了基于這種整流方式的電路拓撲及控制算法.分析得出了PWM整流器在不同坐標系下的數學模型,并研究了控制系統(tǒng)調節(jié)器參數對勵磁系統(tǒng)的影響.采用雙閉環(huán)控制策略使同步電機機端電壓得到較好的控制,避免了勵磁系統(tǒng)的諧波輸出、提高了功率因數,使系統(tǒng)更有效地運行.這種新型的變流技術應用于發(fā)電機勵磁系統(tǒng),實現

3、了勵磁電流低諧波及功率單元的高功率因數轉換,提高了發(fā)電機供電質量,對于自并勵勵磁系統(tǒng),減小了注入網側的低次諧波.三相橋式PWM整流器的另一個突出優(yōu)點是整流橋輸入端電流及功率因數可控且電能可雙向流動,可用于單位功率因數整流.滅磁時還可運行于逆變狀態(tài)使儲存在轉子勵磁繞組中的能量通過整流橋返回到整流電源.在建立仿真模型時,考慮到同步發(fā)電機系統(tǒng)的非線性及耦合特性,高功率因數整流橋及其控制部分仿真模型均建立在dq坐標系下.PWM整流部分采用同步旋