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直驱永磁同步风力发电机系统研究邓秋玲，等
中图分类号：ＴＭ３１５文献标志码：Ａ文章编号：１００１－６８４８（２００８）０６—００５３・０４
直驱永磁同步风力发电机系统研究
邓秋玲，谢秋月，黄守道，姚建刚
（湖南大学电气与信息工程学院，长沙４１００８２）
摘要：对直驱永磁同步风力发电机系统的发电特性进行了理论分析。在整流器和逆变器之间
加入一个ＤＣ—ＤＣＢｏｏｓｔ斩波器，解决ＰＷＭ逆变器因输入电压很低时运行特性差的缺点。通过改
变Ｂｏｏｓｔ升压斩波器的占空比可将逆变器直流母线电压提高并稳定在合适的范围内，改善逆变器
的调制深度范围，提高运行效率。通过对网侧电流的跟踪闭环控制，实现单位功率因数传送能
量。实验结果证明了系统的可行性和正确性。
关键词：永磁同步发电机；风力发电；直驱；ＰＷＭ逆变器
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＤｉｒｅｃｔｌｙＤｒｉｖｅｎＰｅｒｍａｎｅｎｔＭａｇｎｅｔＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＧｅｎｅｒａｔｏｒｓＳｙｓｔｅｍ
ＤＥＮＧＱｉｕ—ｌｉｎｇ，ＸＩＥＱｉｕ—ｙｕｅ，ＨＵＡＮＧＳｈｏｕ—ｄａｏ，ＹＡＯＪｉａｎ—ｇａｎｇ
（ＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００８２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙｄｒｉｖｅｎｐｅｒｍａｎｅｎｔ
ｍａｇｎｅｓｔｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｇｅｎｅｒａｔｏｒｓｙｓｔｅｍｉｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ａｄｄｉｎｇａｂｏｏｓｔｃｈｏｐｐｅｒｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｒｅｃｔｉｆｉｅｒａｎｄｉｎ—
ｖｅｒｔｅｒｍａｙｒｅｌｉｅｖｅｔｈｅｄｒａｗｂａｃｋｏｆｌｏｗｐｅｒｆｏｍｒａｎｃｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｗｈｉｌｅｔｈｅｉｎｐｕｔｖｏｌｔａｇｅｏｆｉｎｖｅｒｔｅｒｉｓ
ｖｅｒｙｌｏｗ．ＣｈａｎｇｉｎｇｔｈｅｄｕｔｙｏｆｂｏｏｓｔｃｈｏｐｐｅｒｃａｎｅｎｈａｎｃｅｔｈｅＤＣｂｕｓｖｏｌｔａｇｅａｎｄｋｅｅｐｔｈｅｖｏｌｔａｇｅｉｎ
ｓｕｉｔａｂｌｅｅｘｔｅｎｔｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｍｏｄｕｌａｔｉｎｇｄｅｐｔｈｏｆｉｎｖｅｒｔｅｒａｎｄｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｐｅｒｆｏｍｒａｎｃｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．Ｔｈｅｉｎ—
ｖｅｒｔｅｒｃａｎｔｒａｎｓｆｅｒｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃｅｎｅｒｇｙｔｏｔｈｅｇｒｉｄａｓｕｎｉｔｙｐｏｗｅｒｆａｃｔｏｒｂｙｔｈｅｃｌｏｓｅｄ—ｌｏｏｐｃｏｎｔｒｏｏｌｆｏｕｔｐｕｔ
ｃｕｒｒｅｎｔ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓｈａｖｅｖｅｒｉｆｉｅｄｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙａｎｄｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｓｙｓｔｅｍ．
ＫｅｙＷｏｒｄｓ：Ｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｇｅｎｅｒａｔｏｒ；Ｗｉｎｄｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ；Ｄｉｒｅｃｔｌｙｄｒｉｖｅｎ；
ＰＷＭｉｎｖｅｒｔｅｒ
年里，由于永磁材料性能和电力电子装置的改善，
０引言
永磁同步发电机已变得越来越具吸引力了。永磁
国外的大型发电机组已经或即将商品化。到同步发电机系统不需要励磁装置，具有重量轻、
２００３年底，全世界风轮机总装机容量已经达到
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