關于民航柴油發電機控制電源改造的探討2020-11-26 08:32

[摘 要]近年來,民航柴油控制電源改造問題得到了業內的廣泛關注,研究其相關課題有著重要意義。本文首先對相關內容做了概述,分析了民航結構及工作原理,並結合相關實踐經驗,分別從多個角度與方面就民航常見電壓故障分析及處理方法展開了研究,闡述了個人對此的幾點看法與認識,望有助于相關工作的實踐。

[關鍵詞]民航柴油;控制電源;改造;策略

前言

作爲一項實際要求較高的實踐性工作,民航柴油控制電源改造的特殊性不言而喻。該項課題的研究,將會更好地提升對民航柴油控制電源的分析與掌控力度,從而通過合理化的措施與途徑,進一步優化該項工作的最終整體效果。

概述

交流勵磁能夠對勵磁磁場的大小進行有效控制,同時還能夠控制相對轉子的位置及電機的轉速。與傳統同步比較起來,交流勵磁具備更爲理想的性能,這主要是因爲交流勵磁發電機將勵磁控制的自由度增加了,從而具備了較爲理想的穩定性與比較強的進相運行能力等。

1.交流勵磁使用雙PWM變換器分析

對于雙PWM變換器來說,其組成系統劃分爲兩大成分,並且它的系統構成是通過2個密切相連的電壓型PWM變換器子結構組成的。一個是轉子側變換器,另外一個則是電網側變換器。另外,交流勵磁在使用PWM變換器過程中,存在兩種不同的情況。

1.1 如果发电机基于超同步条件下运行。转子侧变换器的主要功能是对相应数据进行传输,主要传输至总电网数据库。基础此条件下,转子侧变换器等同于PWN整流情况下进行运行的,而电网侧变换器的工作状态则为P WM逆变。

1.2 如果发电机基于次同步条件下运行,则转子侧变换器的工作状态为PWM逆变,此时对于电网侧变换器,主要的工作在PWM整流状态。对于转子侧变换器来说,所构建的直流侧电压主要实现方式是对网侧变换器进行控制。除此之外,通过对转子侧变换器进行控制能够实现发电机的解耦励磁。

2.交流勵磁發電機解耦勵磁控制分析

交流勵磁發電機的控制涵蓋了多方面的控制,比如雙通道解耦勵磁控制措施及矢量控制技術等。但是,上述兩種控制方法要想使勵磁控制的精准性得以有效實現是有很大困難的。它們的控制效果主要是將准確的發電機參數作爲依據,對于在嚴重非線性及參數時變性大等條件下交流勵磁發電機控制中應用,具有較大的局限性。

2.1 交流励磁发电机在连接上的属性

要想使定子有功與無功得到有效改變,便需要對轉子電壓分量進行改變。對于單變量模糊控制器而言,是具備多方面的優勢的,比如在實現及調式方式較容易實現,又比如自適應性強及結構簡單等。並且,這些優勢均爲系統的實時控制提供了幫助,讓控制器的設計更具簡單化,進一步將多變量模糊控制器取而代之。

2.2 定子电压定向方法

對于定子電壓定向方法而言,主要是對系統控制所使用的一種方法。該方法是在具有獨立特性的單變量模糊控制器的基礎上,使轉子勵磁電壓分量對有功及無功的交叉耦合效果得以有效實現。可將交流勵磁發電機當作非線性黑箱式結構,並且當中是存在模糊控制的。對于三相交流勵磁的控制,主要由兩部分加以實現,一部分爲通過信號及轉子的控制加以實現;另一部分爲通過網側變換器的控制加以實現。

2.3 模糊控制器分析

解耦勵磁控制要想得到有效實現,便需要明確模糊控制器,由于模糊控制器會受到諸多因素一項,包括參數的變換性、系統的複雜性及一些人爲因素等。鑒于此,采取優化的模糊控制算法便顯得極爲重要。智能權函數便是一種優化的模糊控制算法,它無需確定模糊推理規則,同時也不需要將基于模糊變量的隸屬度函數進行確定,能夠使系統更加簡易化,同時使系統的動態特性得到很大程度上的提升。

3.勵磁控制系統軟、硬件設計探究

3.1 励磁控制系统软件设计

對于勵磁控制系統的軟件設計來說,主要分爲兩大部分,其一爲信號檢測模塊的設計,其二是勵磁控制算法實現部分的設計。由于信號檢測模塊的設計先于勵磁控制算法實現部分的設計,因此下面筆者重點對這部分進行分析。對于信號檢測模塊的設計,首先需要對基于發電機當中的定子三相電壓及電流瞬時值進行檢測,其實現需要利用多個模塊,主要包括了定子電壓檢測模塊、定子電流檢測模塊及轉子位置角檢測模塊等。對于交流信號的檢測,需要遵循一定的步驟,需使用富氏算法對所獲取的電壓及電流相量進行分析,進一步使交流信號的檢測得以有效實現。在對定子電壓周期進行測量的基礎上,利用軟件倍頻法使一個周期之內的等間隔采樣得到有效保障。

3.2 励磁控制系统硬件设计

对于励磁控制系统的硬件设计,主要是通过双CPU 的使用加以实现。对CPU 进行主控的为TMS320VC5402,主要作用是对信号进行采集并完成励磁控制算法,同时该部分也属于励磁控制系统当中的中心计算部分[4]。对于TMS320LF2407,主要参照主计算CPU 通过输出得到的励磁信号,进一步形成PWM 波形,然后对励磁主回路的交直交变频器进行有效控制,最终实现三相励磁电压的输出。对于双CPU 之间,主要将双端口存储器作为渠道,然后实现数据的交换,进一步使励磁控制系统的功能充分展现出来。

結束語

綜上所述,加強對民航柴油發電機控制電源改造問題的研究分析,對于其良好實踐效果的取得有著十分重要的意義,因此在今後的民航柴油發電機控制電源改造工作過程中,應該加強對其關鍵環節與重點要素的重視程度,並注重其具體實施措施與方法的科學性。