直接轉矩控制永磁同步高壓直流發(fā)電系統研究

系統啟動(dòng)時(shí)，為避免IGBT流過(guò)過(guò)大的沖擊電流，實(shí)驗利用6個(gè)IGBT體內6個(gè)二極管預先對直流端濾波電容充電。軟件中設置的整流狀態(tài)即完成該功能。發(fā)電機轉速為1 000r／min，采用6個(gè)約390 Ω功率電阻并聯(lián)作為負載，圖7為穩態(tài)發(fā)電波形。由實(shí)驗結果可見(jiàn)，直流電壓為270 V，定子磁鏈幅值控制為0．42 Wb，且磁鏈軌跡為圓形。由圖可見(jiàn)，硬件系統運行可靠。

圖8為給定電壓270 V，負載電阻由130 Ω突變到78 Ω的動(dòng)態(tài)響應波形。由于直流電機轉速沒(méi)有閉環(huán)控制，因此當突加負載后，發(fā)電機的轉速由1 000 r／min降至857 r／min，發(fā)電機處于變速變負載運行考驗。由圖可見(jiàn)，電壓恢復時(shí)間約為75 ms；轉矩由-5 N·m增至-8．5 N·m?？梢?jiàn)在變速變負載過(guò)程中，系統仍能穩定輸出270 V電壓。

4 結論
以TMS320F2812型DSP為核心，設計了一套DTC永磁同步270 V高壓直流發(fā)電系統。實(shí)驗結果表明，該DSP資源可最大限度滿(mǎn)足PMSG DTC270 V高壓直流發(fā)電系統的設計需要，系統成本低廉；系統工作實(shí)時(shí)性好，控制周期為30μs，滿(mǎn)足DTC策略對PMSG電磁轉矩及定子磁鏈快速控制的需要；系統工作可靠，在變速變負載情況下穩定輸出270 V直流電壓；該硬件系統設計將為DTC永磁同步直流發(fā)電系統控制策略的深入研究奠定良好的基礎。