關(guān)于民航柴油發(fā)電機(jī)控制電源改造的探討

　　交流勵(lì)磁能夠?qū)?lì)磁磁場的大小進(jìn)行有效控制，同時(shí)還能夠控制相對(duì)轉(zhuǎn)子的位置及電機(jī)的轉(zhuǎn)速。與傳統(tǒng)同步比較起來，交流勵(lì)磁具備更為理想的性能，這主要是因?yàn)榻涣鲃?lì)磁發(fā)電機(jī)將勵(lì)磁控制的自由度增加了，從而具備了較為理想的穩(wěn)定性與比較強(qiáng)的進(jìn)相運(yùn)行能力等。

　　1.交流勵(lì)磁使用雙PWM變換器分析

　　對(duì)于雙PWM變換器來說，其組成系統(tǒng)劃分為兩大成分，并且它的系統(tǒng)構(gòu)成是通過2個(gè)密切相連的電壓型PWM變換器子結(jié)構(gòu)組成的。一個(gè)是轉(zhuǎn)子側(cè)變換器，另外一個(gè)則是電網(wǎng)側(cè)變換器。另外，交流勵(lì)磁在使用PWM變換器過程中，存在兩種不同的情況。

　　1.1 如果發(fā)電機(jī)基于超同步條件下運(yùn)行。轉(zhuǎn)子側(cè)變換器的主要功能是對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，主要傳輸至總電網(wǎng)數(shù)據(jù)庫。基礎(chǔ)此條件下，轉(zhuǎn)子側(cè)變換器等同于PWN整流情況下進(jìn)行運(yùn)行的，而電網(wǎng)側(cè)變換器的工作狀態(tài)則為P WM逆變。

　　1.2 如果發(fā)電機(jī)基于次同步條件下運(yùn)行，則轉(zhuǎn)子側(cè)變換器的工作狀態(tài)為PWM逆變，此時(shí)對(duì)于電網(wǎng)側(cè)變換器，主要的工作在PWM整流狀態(tài)。對(duì)于轉(zhuǎn)子側(cè)變換器來說，所構(gòu)建的直流側(cè)電壓主要實(shí)現(xiàn)方式是對(duì)網(wǎng)側(cè)變換器進(jìn)行控制。除此之外，通過對(duì)轉(zhuǎn)子側(cè)變換器進(jìn)行控制能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電機(jī)的解耦勵(lì)磁。

　　2.交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)解耦勵(lì)磁控制分析

　　交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的控制涵蓋了多方面的控制，比如雙通道解耦勵(lì)磁控制措施及矢量控制技術(shù)等。但是，上述兩種控制方法要想使勵(lì)磁控制的精準(zhǔn)性得以有效實(shí)現(xiàn)是有很大困難的。它們的控制效果主要是將準(zhǔn)確的發(fā)電機(jī)參數(shù)作為依據(jù)，對(duì)于在嚴(yán)重非線性及參數(shù)時(shí)變性大等條件下交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)控制中應(yīng)用，具有較大的局限性。

　　2.1 交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)在連接上的屬性

　　要想使定子有功與無功得到有效改變，便需要對(duì)轉(zhuǎn)子電壓分量進(jìn)行改變。對(duì)于單變量模糊控制器而言，是具備多方面的優(yōu)勢的，比如在實(shí)現(xiàn)及調(diào)式方式較容易實(shí)現(xiàn)，又比如自適應(yīng)性強(qiáng)及結(jié)構(gòu)簡單等。并且，這些優(yōu)勢均為系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制提供了幫助，讓控制器的設(shè)計(jì)更具簡單化，進(jìn)一步將多變量模糊控制器取而代之。

　　2.2 定子電壓定向方法

　　對(duì)于定子電壓定向方法而言，主要是對(duì)系統(tǒng)控制所使用的一種方法。該方法是在具有獨(dú)立特性的單變量模糊控制器的基礎(chǔ)上，使轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電壓分量對(duì)有功及無功的交叉耦合效果得以有效實(shí)現(xiàn)。可將交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)當(dāng)作非線性黑箱式結(jié)構(gòu)，并且當(dāng)中是存在模糊控制的。對(duì)于三相交流勵(lì)磁的控制，主要由兩部分加以實(shí)現(xiàn)，一部分為通過信號(hào)及轉(zhuǎn)子的控制加以實(shí)現(xiàn);另一部分為通過網(wǎng)側(cè)變換器的控制加以實(shí)現(xiàn)。

　　2.3 模糊控制器分析

　　解耦勵(lì)磁控制要想得到有效實(shí)現(xiàn)，便需要明確模糊控制器，由于模糊控制器會(huì)受到諸多因素一項(xiàng)，包括參數(shù)的變換性、系統(tǒng)的復(fù)雜性及一些人為因素等。鑒于此，采取優(yōu)化的模糊控制算法便顯得極為重要。智能權(quán)函數(shù)便是一種優(yōu)化的模糊控制算法，它無需確定模糊推理規(guī)則，同時(shí)也不需要將基于模糊變量的隸屬度函數(shù)進(jìn)行確定，能夠使系統(tǒng)更加簡易化，同時(shí)使系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性得到很大程度上的提升。

　　3.勵(lì)磁控制系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計(jì)探究

　　3.1 勵(lì)磁控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　對(duì)于勵(lì)磁控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)來說，主要分為兩大部分，其一為信號(hào)檢測模塊的設(shè)計(jì)，其二是勵(lì)磁控制算法實(shí)現(xiàn)部分的設(shè)計(jì)。由于信號(hào)檢測模塊的設(shè)計(jì)先于勵(lì)磁控制算法實(shí)現(xiàn)部分的設(shè)計(jì)，因此下面筆者重點(diǎn)對(duì)這部分進(jìn)行分析。對(duì)于信號(hào)檢測模塊的設(shè)計(jì)，首先需要對(duì)基于發(fā)電機(jī)當(dāng)中的定子三相電壓及電流瞬時(shí)值進(jìn)行檢測，其實(shí)現(xiàn)需要利用多個(gè)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(zhuǎn)子位置角檢測模塊等。對(duì)于交流信號(hào)的檢測，需要遵循一定的步驟，需使用富氏算法對(duì)所獲取的電壓及電流相量進(jìn)行分析，進(jìn)一步使交流信號(hào)的檢測得以有效實(shí)現(xiàn)。在對(duì)定子電壓周期進(jìn)行測量的基礎(chǔ)上，利用軟件倍頻法使一個(gè)周期之內(nèi)的等間隔采樣得到有效保障。

　　3.2 勵(lì)磁控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

　　對(duì)于勵(lì)磁控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，主要是通過雙CPU 的使用加以實(shí)現(xiàn)。對(duì)CPU 進(jìn)行主控的為TMS320VC5402，主要作用是對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集并完成勵(lì)磁控制算法，同時(shí)該部分也屬于勵(lì)磁控制系統(tǒng)當(dāng)中的中心計(jì)算部分[4]。對(duì)于TMS320LF2407，主要參照主計(jì)算CPU 通過輸出得到的勵(lì)磁信號(hào)，進(jìn)一步形成PWM 波形，然后對(duì)勵(lì)磁主回路的交直交變頻器進(jìn)行有效控制，最終實(shí)現(xiàn)三相勵(lì)磁電壓的輸出。對(duì)于雙CPU 之間，主要將雙端口存儲(chǔ)器作為渠道，然后實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換，進(jìn)一步使勵(lì)磁控制系統(tǒng)的功能充分展現(xiàn)出來。

　　結(jié)束語

　　綜上所述，加強(qiáng)對(duì)民航柴油發(fā)電機(jī)控制電源改造問題的研究分析，對(duì)于其良好實(shí)踐效果的取得有著十分重要的意義，因此在今后的民航柴油發(fā)電機(jī)控制電源改造工作過程中，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)其關(guān)鍵環(huán)節(jié)與重點(diǎn)要素的重視程度，并注重其具體實(shí)施措施與方法的科學(xué)性。