申请/专利权人：南京师范大学

申请日：2023-06-06

公开（公告）日：2023-11-10

公开（公告）号：CN117040354A

主分类号：H02P25/08

分类号：H02P25/08;H02P23/00;H02P23/14

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2023.11.28#实质审查的生效;2023.11.10#公开

摘要：一种电励磁双凸极发电系统最大输出功率角自寻找方法，将电励磁双凸极发电机相绕组自感划分为三个均等的区域：上升区、下降区和恒值区。在角度位置控制的基础上，基于改进的欧拉算法，通过对当前关断角βi=id状态下相电流数据的采集，实现对下一关断角βi+1=i+1d状态下相电流的预测。并且通过预测的相电流来计算母线电压。最后，通过对不同关断角下母线电压的预测，来找到某一工况下对应的最大母线电压，即最大输出功率，以及其对应的关断角βmax。相对于传统方式下寻找最大输出功率对应关断角需要大量的仿真或实验，本发明能够大幅度提升效率，节约人力、物力、时间成本，并且能够实现最大输出关断角的自寻找。适用于航空发电系统等对功率密度要求较高的场合。

主权项：1.一种电励磁双凸极发电系统最大输出功率角自寻找方法，包括如下步骤，其特征在于：S1、获得当前的工况：包括电机转速n、负载电阻R、励磁电流if，设定好一个初始的关断角步长d；S2、将IGBT的关断角设为id，初始i＝1，获得当前工况，以id为关断角的母线电压；S3、使用改进的欧拉法，根据当前id为关断角下的三相电流，计算出当关断角为i+1d时的三相电流，之后使用三相电流计算出母线电压；S31、使用改进的欧拉法计算相电流基于以下假设：1自感和互感都是线性的、已知的；2三相电感之间的细微差别忽略掉；3由于电枢绕组电流导致的轻微电感闭环忽略掉；4电枢绕组上的电阻忽略掉；S32、A相电流分为4个区域，其中区域1、区域2、区域4导通原理相似，区域3中，D1和D6同时导通，相当于不控整流，对其列写方程如下： 其中，icap是电容电流，C是电容值，iR是负载电阻上的电流，R是电阻值，对上述方程进行整理，得到如下的关于A相电流的二阶线性微分方程： 其中，A和B为已知量，根据改进欧拉法，下一步的A相电流可以由下式获得： 其中，Z是A相电流的一阶导数，Zi是当前的Z，Zi+1是没有经过修正的下一时刻的Z值，Zi+1是经过修正后的Z值，iai是当前的A相电流值，是没有经过修正的下一时刻的A相电流值，iai+1是经过修正后的A相电流值，即下一时刻的A相电流预测值，h为步长，通过对区域1、2、3、4计算以后，得到A相电流值与仿真值对比；平移A相电流得到B相电流与C相电流，计算得到了三相电流以后，以下公式计算得到三相电动势： 由于电枢绕组的电阻被忽略，母线电压即是电动势之差，根据三相电感的位置，在0-120°时，母线电压的值为ea-ec，在120°-240°时，母线电压的值为eb-ea，在240°-360°时，母线电压的值为ec-eb，由于B和C相电流波形由A相电流平移得到，完全一致，故以上三式的结果一模一样，任取其一可得到母线电压；S4、将以i+1d为关断角计算得到的母线电压值，即预测值与反馈得到的以id为关断角的母线电压值，即反馈值进行比较。若预测值小于反馈值，则认为id就是当前工况下最大输出角βmax；若预测值大于反馈值，则证明该工况下，有比关断角id更大输出功率的角度存在，则需要将当前i值增加1，重复S2、S3、S4直到预测角小于输出角，从而确定最大输出角βmax。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 南京师范大学 一种电励磁双凸极发电系统最大输出功率角自寻找方法

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