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適用于變頻交流發(fā)電機的電壓調(diào)節(jié)方法

文檔序號:7353871閱讀:599來源:國知局
適用于變頻交流發(fā)電機的電壓調(diào)節(jié)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了適用于變頻交流發(fā)電機的電壓調(diào)節(jié)方法,屬于三級式變頻交流發(fā)電機的【技術(shù)領(lǐng)域】。所述方法在永磁副勵磁機和交流勵磁機之間加一級DC-DC變換器,設(shè)計DC-DC變換器的輸入輸出特性曲線,使得發(fā)電機在任何轉(zhuǎn)速下發(fā)電機空載端電壓為基準電壓時,勵磁主功率管的占空比均恒定;同時保證了調(diào)壓系統(tǒng)前向通道的開環(huán)增益不受發(fā)電機轉(zhuǎn)速的影響。
【專利說明】適用于變頻交流發(fā)電機的電壓調(diào)節(jié)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了適用于變頻交流發(fā)電機的電壓調(diào)節(jié)方法,屬于三級式變頻交流發(fā)電機的【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器是保持發(fā)電機輸出電壓有效值恒定的裝置,是飛機、艦船和車輛上的重要部件,一直為生產(chǎn)部門所重視。大部分恒頻發(fā)電機調(diào)壓器系統(tǒng)的控制框圖如圖1。G1(S)為電壓環(huán)PID調(diào)節(jié)模塊,G2 (S)為電流環(huán)的PID調(diào)節(jié)模塊,Gpwm(S)為PWM波占空比D的產(chǎn)生模塊,Vf(S)為交流勵磁機的勵磁電壓,Ggen(s)為兩級式發(fā)電機的傳遞函數(shù),Gf(S)為勵磁繞組的傳遞函數(shù),Guporf(S)為電壓檢測電路的傳遞函數(shù)。
[0003]變頻交流發(fā)電系統(tǒng)與恒頻交流發(fā)電系統(tǒng)本質(zhì)的區(qū)別有兩個。
[0004]1、變頻交流發(fā)電機存在兩個極端情況:①最低轉(zhuǎn)速時交流勵磁機的勵磁電壓很低,但是此時交流勵磁機需要的勵磁電流很大,必將會導(dǎo)致調(diào)壓器上勵磁主功率管的占空比過大,甚至?xí)霈F(xiàn)不夠用的情況,導(dǎo)致發(fā)電機無法輸出基準電壓最高轉(zhuǎn)速時交流勵磁機的勵磁電壓很高,但是此時交流勵磁機需要的勵磁電流很小,必將會導(dǎo)致調(diào)壓器上勵磁主功率管的占空比很小,占空比D受一點外界的干擾,會引起發(fā)電機端電壓很大的變化,系統(tǒng)的抗干擾能力很差。
[0005]2、變頻發(fā)電機轉(zhuǎn)速的寬范圍變化,會導(dǎo)致系統(tǒng)前向通道開環(huán)增益也在大范圍的變化,系統(tǒng)前向通道的開環(huán)增益在系統(tǒng)的控制性能方面起著舉足輕重的作用。因此變頻情況下存在兩個極端情況:①最低轉(zhuǎn)速時系統(tǒng)前向通道的開環(huán)增益很小,此時系統(tǒng)的穩(wěn)定性非常高,但是調(diào)壓系統(tǒng)動態(tài)性能特別差,穩(wěn)態(tài)誤差比較大;②最高轉(zhuǎn)速時,系統(tǒng)前向通道的開環(huán)增益很大,此時系統(tǒng)的穩(wěn)定性特別差,而且發(fā)電機端電壓會震蕩的特別厲害,甚至不能夠穩(wěn)定。
[0006]根據(jù)上面分析的兩個本質(zhì)的區(qū)別可知,如果在變頻交流發(fā)電機中應(yīng)用圖1中所示結(jié)構(gòu)的調(diào)壓器會帶來兩個問題:①最低轉(zhuǎn)速時可能會出現(xiàn)勵磁主功率管的占空比D不夠用的情況,最高轉(zhuǎn)速時勵磁主功率管的占空比特別小,導(dǎo)致系統(tǒng)的輸出對干擾信號特別敏感。②整個轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)調(diào)壓器只能在某些轉(zhuǎn)速下具有良好的控制性能,其余轉(zhuǎn)速下的控制性能會變差,甚至不能夠穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述【背景技術(shù)】的不足,提供了適用于變頻交流發(fā)電機的電壓調(diào)節(jié)方法。
[0008]本發(fā)明為實現(xiàn)上述發(fā)明目的采用如下技術(shù)方案:
[0009]適用于變頻交流發(fā)電機的電壓調(diào)節(jié)方法,包括如下步驟:
[0010]步驟1,在永磁副勵磁機和交流勵磁機之間加一級DC-DC變換器,根據(jù)變頻發(fā)電機空載特性曲線確定DC-DC變換器的輸入輸出關(guān)系:
【權(quán)利要求】
1.適用于變頻交流發(fā)電機的電壓調(diào)節(jié)方法,其特征在于,包括如下步驟:步驟I,在永磁副勵磁機和交流勵磁機之間加一級DC-DC變換器,根據(jù)變頻交流發(fā)電機空載特性曲線確定DC-DC變換器的輸入輸出關(guān)系
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于變頻交流發(fā)電機的電壓調(diào)節(jié)方法,其特征在于,所述步驟I中DC-DC變換器輸入輸出關(guān)系按照如下步驟確定:步驟1-1,將永磁副勵磁機作為變頻發(fā)電機的一級,將交流勵磁機與主發(fā)電機作為變頻發(fā)電機的另一級,測量兩級式變頻發(fā)電機的空載特性曲線;步驟1-2,由變頻發(fā)電機電勢與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的關(guān)系式,得到發(fā)電機在不同轉(zhuǎn)速下:勵磁電壓與空載電勢、轉(zhuǎn)速的關(guān)系曲線;步驟1-3,由發(fā)電機在額定轉(zhuǎn)速下的空載電勢與任意轉(zhuǎn)速的空載電勢之比、額定轉(zhuǎn)速與任意轉(zhuǎn)速之比相等,得到DC-DC變換器輸入輸出曲線,對DC-DC變換器輸入輸出曲線擬合得到輸入輸出關(guān)系式。
【文檔編號】H02P9/26GK103441724SQ201310354013
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月14日
【發(fā)明者】楊善水, 彭方濤, 王莉, 付大豐, 張卓然 申請人:南京航空航天大學(xué)
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