【Simulink】飞轮储能系统的建模与MATLAB仿真(永磁同步电机作为飞轮驱动电机)

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[​1 主要内容](#1 主要内容)

[2 结果分析](#2 结果分析)

[3 程序链接](#3 程序链接)


​1 主要内容

该仿真为飞轮储能系统的建模,包括电网侧和电机侧两部分模型,仿真采用永磁同步电机作为飞轮驱动电机,通过矢量控制的方式对其发电和电动的工况进行控制,同时,配合双PWM整流器实现能量在电网侧与电机侧之间不断流动,其原理是利用了电机电感储存能量,再经由PWM整流器进行升压,实现能量回馈。该仿真采用两种模式,有丰富的理论资料,方便学习参考!

  • 电网侧控制系统

SVPWM控制主要包括扇区判断模块、非零矢量作用时间计算模块、开关作用时间设定模块及PWM波生成模块等,形成的模块如下图所示。

电网控制侧整体模型

通过逆变器模块、用于参数测量的电网参数测量模块、坐标变换模块、PI控制模块及SVPWM控制模块建立的电网侧矢量控制系统如下图所示:

  • 电机侧模型

abc坐标系下电机模型:

封装永磁同步电机模型,加入坐标变换模块,可得abc坐标系下的电机模型。其中,定子三相电压和负载转矩为输入,转子转速、电磁转矩和定子三相电流为输出。

电流和速度PI控制模块:

整体模块:

  • 模型二

模型二将电网侧和电机侧进行了合并,并且增加了锁相环、电压控制等模块,具体模型见下图。

2 结果分析

在0.3s处,飞轮储能转速由314降低到200。

该部分为电机转矩。

该部分为电机转角。

电机侧输出三相电流。

3 程序链接

【Simulink】飞轮储能系统的建模与MATLAB仿真(永磁同步电机作为飞轮驱动电机)

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