小功率開關磁阻風力發電系統模擬裝置研發

摘要：分析開關磁阻電機風力發電工作原理，推導其非線性數學模型，在MATLAB仿真平臺上建立基于PWM斬波和APC復合控制的開關磁阻發電系統仿真模型，進行相關仿真實驗，為硬件電路設計的參數選擇提供幫助。以DSP為控制核心，設計開關磁阻風力發電系統功率主電路與控制電路，實現小功率風力發電。實驗和性能測試驗證了設計方案的可行性與有效性。

關鍵詞：開關磁阻發電機；功率主電路；小功率風力發電；非線性數學模型

中圖分類號：TM352文獻標識碼：A

1引言

隨著全球應對氣候變化的呼聲日益高漲以及能源短缺、能源供應安全形勢的日益嚴峻，風能作為可再生能源以其清潔、安全、永續的特點，在各國能源戰略中的地位不斷提高[1]。開關磁阻電機是電機技術與現代電力電子技術、微機控制技術相結合的產物，并在高速發展的電力電子技術與微機控制技術的支持下獲得了良好的可控性能，已在驅動調速領域獲得了廣泛的運用，同時也在發電領域內受到越來越多的重視。與其他風力發電系統相比，SRG轉子上無刷、無繞組、永磁體、滑環等，結構簡單，成本低，無電磁耦合，容錯性能良好；定子電樞合二為一，能分時實現勵磁和發電，控制方便；發熱主要集中在定子外殼，耐高溫性能好。