异步发电机励磁系统设计

📚 共计 30 章节

异步电机基础

异步电机的工作原理、转差率、等效电路。

原理等效电路

励磁需求分析

为什么异步电机需要无功功率？无功功率与电压的关系。

自励与他励

自励式励磁系统原理、他励式励磁系统原理、对比分析。

电容自励原理

并联电容器的自励过程、临界电容计算、建压条件。

励磁系统主电路

主电路拓扑结构、功率器件选择（IGBT/MOSFET）、缓冲电路设计。

控制策略基础

PID控制原理、电压环设计、电流环设计。

电压调节器设计

AVR（自动电压调节器）工作原理、PI参数整定方法。

励磁电流控制

电流采样、PWM调制、斩波电路设计。

启动过程控制

软启动策略、限流控制、建压时序。

软启动限流

保护电路设计

过压保护、过流保护、欠压保护、过热保护。

传感器与采样

电压互感器（PT）、电流互感器（CT）、霍尔传感器选型。

信号调理电路

滤波电路、放大电路、隔离电路（光耦/磁隔离）。

数字控制器硬件

DSP/ARM选型、ADC接口、PWM输出、通信接口。

软件架构设计

主循环、中断服务程序、状态机设计。

状态机中断

数字滤波算法

均值滤波、中值滤波、卡尔曼滤波在励磁系统中的应用。

卡尔曼滤波

锁相环（PLL）

电网同步、相位检测、频率跟踪。

无功功率计算

瞬时无功理论、功率因数计算、无功指令生成。

无功功率因数

矢量控制基础

异步电机的数学模型、坐标变换（Clark/Park）、励磁电流与转矩电流解耦。

直接转矩控制（DTC）

DTC原理、滞环控制、电压矢量选择表。

弱磁区域、电压极限圆、电流极限圆、弱磁策略。

弱磁极限圆

多机并联运行

并联均流原理、下垂控制、通信协调。

电网扰动响应

电压跌落（LVRT）、频率波动、谐波抑制。

电磁兼容（EMC）

传导发射、辐射发射、屏蔽与接地。

功率器件损耗计算、散热器选型、风道设计。

可靠性设计

降额设计、冗余设计、故障模式分析（FMEA）。

Matlab/Simulink模型搭建、参数辨识、仿真验证。

硬件在环（HIL）测试

HIL平台搭建、实时仿真、测试用例设计。

调试步骤、常见问题排查、示波器使用技巧。

调试示波器

标准与认证

IEEE 421、GB/T 7409、CE/UL认证要求。

碳化硅（SiC）器件、数字孪生、AI优化励磁控制。

SiC数字孪生