永磁同步发电机仿真，带四个牵引电机仿真。内燃机车仿真模型
根据本章设计的PMSG复合矢量控制系统以及图3.5所示的永磁同步发电系统的主电路，利用Matlab软件编写的simulink仿真程序如下图4.14所示：
图4.14 永磁同步发电系统仿真程序
下面对永磁同步发电系统仿真程序各部分的仿真参数进行说明。
1、永磁同步发电机
永磁同步发电机的仿真参数设置如下表4.1所示：
表4.1 永磁同步发电机仿真参数
|
定子电阻Rs |
直轴电感 Ld |
交轴电感 Lq |
永磁体磁链Ψf |
极对数 Pn |
|
0.0013Ω |
0.12mH |
0.26mH |
0.259Wb |
4 |
2、永磁同步发电系统控制器
在本设计中，永磁同步发电系统的控制器选用Simulink库中建立在三相静止坐标系下的Universal Bridge模块，此模块具有整流和逆变的双重功能。本设计中永磁同步发电系统控制器开关器件选用1700V/1800A型IGBT。控制器的形式及设置如图4.15（a）、（b）所示，将其设置为三个桥的IGBT，其余参数均为默认值。
图4.15 永磁同步发电系统控制器形式及参数设置
3、预充电模块及支撑电容
预充电模块利用电压为24V蓄电池对永磁同步发电系统进行预充电，使其直流母线电压提升至400V。预充电模块的仿真模型如下图4.16所示。
图4.16 预充电模块仿真模型
在预充电模块仿真模型中，反激变换器中变压器的相关设置参数见表3.4所示。PI调节器中的比例调节系数设置为0.001，积分系数设置为2000。直流母线支撑电容C选用电容量12mF、额定电压900V的薄膜电容。
4、过压保护模块
在本系统中，过压保护模块的作用为消耗直流母线上的多余功率，保护系统在运行过程中由于震荡导致直流母线电压过高，避免损害电子器件。其仿真模型如下：
图4.17 过压保护模块仿真模型
双pi调节器
其中，过压保护电阻的参数为1Ω、500W；过压保护开关器件选用1700V/1800A型IGBT；过压保护二极管的最大电压为960V。
四个牵引电动机负载图
仿真参数
中间直流电压
牵引电机功率变化
发电机输出力矩变化
模型参考
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