小功率開(kāi)關(guān)磁阻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)模擬裝置研發(fā)

摘要：分析開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)風(fēng)力發(fā)電工作原理，推導(dǎo)其非線性數(shù)學(xué)模型，在MATLAB仿真平臺(tái)上建立基于PWM斬波和APC復(fù)合控制的開(kāi)關(guān)磁阻發(fā)電系統(tǒng)仿真模型，進(jìn)行相關(guān)仿真實(shí)驗(yàn)，為硬件電路設(shè)計(jì)的參數(shù)選擇提供幫助。以DSP為控制核心，設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)磁阻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)功率主電路與控制電路，實(shí)現(xiàn)小功率風(fēng)力發(fā)電。實(shí)驗(yàn)和性能測(cè)試驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的可行性與有效性。

關(guān)鍵詞：開(kāi)關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)；功率主電路；小功率風(fēng)力發(fā)電；非線性數(shù)學(xué)模型

中圖分類(lèi)號(hào)：TM352文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1引言

隨著全球應(yīng)對(duì)氣候變化的呼聲日益高漲以及能源短缺、能源供應(yīng)安全形勢(shì)的日益嚴(yán)峻，風(fēng)能作為可再生能源以其清潔、安全、永續(xù)的特點(diǎn)，在各國(guó)能源戰(zhàn)略中的地位不斷提高[1]。開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)是電機(jī)技術(shù)與現(xiàn)代電力電子技術(shù)、微機(jī)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，并在高速發(fā)展的電力電子技術(shù)與微機(jī)控制技術(shù)的支持下獲得了良好的可控性能，已在驅(qū)動(dòng)調(diào)速領(lǐng)域獲得了廣泛的運(yùn)用，同時(shí)也在發(fā)電領(lǐng)域內(nèi)受到越來(lái)越多的重視。與其他風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)相比，SRG轉(zhuǎn)子上無(wú)刷、無(wú)繞組、永磁體、滑環(huán)等，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，無(wú)電磁耦合，容錯(cuò)性能良好；定子電樞合二為一，能分時(shí)實(shí)現(xiàn)勵(lì)磁和發(fā)電，控制方便；發(fā)熱主要集中在定子外殼，耐高溫性能好。