大容量雙饋電機控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、100MVA脈沖發(fā)電機組是J-TEXT裝置的主供電源，和裝置一起由美國德州大學贈送給華中科技大學并于2007年開始投入運行。機組由一臺1417kW的繞線型異步電動機拖動運行，電動機的設計額定參數(shù)為12kV/60Hz，電動機達到最高設計轉速713轉/分時機組達到最大儲能185MJ。目前電動機定子側由10kV/50Hz電網(wǎng)供電，導致其最大轉速只能達到設計轉速的5/6，脈沖發(fā)電機組儲能僅為設計參數(shù)的69％，約135MJ。為了提高電源參數(shù)以滿足

2、J-TEXT裝置更高參數(shù)物理實驗的需求，需要對機組進行升速改造。
　　升速方案充分利用了機組拖動電機繞線式轉子的結構特點，采用了雙饋調(diào)速的方法來實現(xiàn)機組的調(diào)速。雙饋調(diào)速控制系統(tǒng)作為雙饋調(diào)速系統(tǒng)的核心，需要實現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)的測量、各執(zhí)行機構的控制以及保護，并與電源中央控制系統(tǒng)集成。本文針對雙饋調(diào)速系統(tǒng)的控制需要以及100MVA脈沖發(fā)電機組的具體需求，完成了雙饋調(diào)速控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)。
　　研究了雙饋電機矢量控制原理，通過矢量控制

3、的方法對異步電機數(shù)學模型作出簡化并在此基礎上設計了一套轉速和轉子電流雙閉環(huán)反饋控制方案，作為系統(tǒng)總體控制方案；研究了電壓源型交直交變頻器的結構和控制原理，設計了一套母線電壓和進線電流雙閉環(huán)反饋系統(tǒng)方案并以DSP28335為控制核心實現(xiàn)了這一套控制方案，實現(xiàn)了變頻器的控制，得到頻率、幅值和相位可調(diào)的輸出電流；研究了基于1784板卡和旋轉編碼器的精確轉速測量方案，實現(xiàn)了轉速和轉子角的精確測量；研究了磁通觀察器的結構和原理并實現(xiàn)了定子磁鏈的計