永磁同步風力發(fā)電機的直接轉(zhuǎn)矩控制

　　摘要能源、環(huán)境是當今人類生存和發(fā)展所要解決的緊迫問題，風能作為一種清潔的可再生能源，已經(jīng)受到世界各國的高度重視。本課題以1．5MW永磁同步電機變速恒頻風力發(fā)電變流系統(tǒng)為研究背景，重點對電機側(cè)變流器控制方法進行了研究。

　　首先概述了當前國內(nèi)外風力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀和技術(shù)發(fā)展趨勢，比較了當前的主流技術(shù)，本課題所涉及的風力發(fā)電系統(tǒng)采用了永磁同步電機交直交變流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式，具有很大的發(fā)展前景。建立了不同坐標系下永磁同步發(fā)電機的數(shù)學模型。對發(fā)電機結(jié)構(gòu)、特性及內(nèi)部電磁關(guān)系等進行了詳細的分析和推導。對永磁同步發(fā)電機的控制方法進行了深入的研究和比較。

　　其次研究了永磁同步發(fā)電機直接轉(zhuǎn)矩控制的方法。分析了磁鏈觀測模型技術(shù)的現(xiàn)狀，在比較各種方法之后，采用了基于u．i磁鏈觀測器的位置估算方法。通過分析定子磁鏈與轉(zhuǎn)子磁鏈的關(guān)系得到開關(guān)表，討論了永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)中各個控制子模塊的功能和具體的實現(xiàn)方式，提出了一套永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制的具體實施方案。

　　本文對直驅(qū)式風力發(fā)電主動整流方式進行了較深入的研究，對永磁同步發(fā)電機直接轉(zhuǎn)矩控制做了較深入的理論分析，通過仿真驗證了方法確實可行。在仿真的基礎(chǔ)上，搭建了實驗平臺，模擬了風輪機和發(fā)電機的運行狀態(tài)，實驗結(jié)果也驗證了方法的J下確性。

　　關(guān)鍵詞直驅(qū)式風力發(fā)電；永磁同步發(fā)電機；直接轉(zhuǎn)矩控制；