【摘 要】
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传统的汽车发电机系统是由发动机带动,通过二极管整流桥整流成14V直流电压,提供给12V蓄电池和电气负载使用,这种系统具有低输出功率和低效率的缺点。随着汽车用电设备的增加,用电
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传统的汽车发电机系统是由发动机带动,通过二极管整流桥整流成14V直流电压,提供给12V蓄电池和电气负载使用,这种系统具有低输出功率和低效率的缺点。随着汽车用电设备的增加,用电量大幅提升,如此一来,必须提出一种新方案来满足日益增长的汽车用电的需求。在这样的背景下,本文提出了一种42V汽车爪极同步发电机系统。首先,介绍了汽车42V发电机系统的研究现状,接下来建立了爪极发电机和PWM整流器以及其他一些用电设备的模型,随后完成了控制器的设计。需要强调的是,爪极发电机是在dq坐标轴下按照发电机惯例建立的,并采用了与模型相适应的控制方法——矢量控制技术。为提高发电系统性能,提出了两种电压控制方法,即交流电势控制和直流稳压控制。采用励磁单闭环来调节交流电势,当转速变化时,调节励磁电流,使输出电压稳定在42V。采用相电流/直流电压双闭环直流调压系统,其中,相电流环作为内环,时间常数小,响应快,直流电压环作为外环,当负载变化时,将输出电压快速稳定在42V。当负载电流发生突变或者出现大的充电过程时,为了抑制动态电压,通过磁场定向控制方法,快速调节定子有功电流,从而获得快速稳定的整流输出电压。另外,采用负载电流预估控制方法后,直流端的电容的容量可以相应减少。所提出的控制方法在实验中获得了验证。
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