飞机发动机转速是变化的,因此由飞机发电机发出的电能是变频交流电。为了得到恒频恒压的交流电,传统上都是在发电机本身以外的传动装置或电力电子装置上采取办法达到目的。但是这些办法都存在着比较大的缺点。现在基于变速恒频技术的交流励磁发电机己经在风力发电、抽水蓄能电站等场合的应用上取得较大成功,这种交流励磁发电机可改善电力系统稳定性,转子转速可变,具有独立的有功无功调节能力。我们设计了一套航空用交流励磁发电机系统,以保证输出电压恒频恒压。 本文首先分析了交流励磁风力发电机作变速恒频运行时的工作原理,推导了交流励磁发电机在a-b-c坐标系和d-q坐标系下的数学模型,并分析了其电磁关系和能量平衡关系。在详细地阐述了交流励磁发电机励磁系统的矢量控制技术后,研究了励磁系统核心装置SPWM变频器。最后使用matlab/simulink软件对整个系统及其控制策略进行了仿真分析。 本文研究结果表明,采用矢量控制的交流励磁发电机系统具有较好的动态性能,能够基本保证输出电压的恒频恒压。