[发明专利]无刷级联双馈电机的矢量控制方法

权利要求书

1.一种无刷级联双馈电机的矢量控制方法，其特征在于包括：

一个q方向的有功控制环(9)，用于控制电机系统的速度或者功率；

一个d方向的无功控制环(10)，用于控制电机系统功率定子绕组的无功功率；

一个磁链观察器(5)，用于观测电机功率定子绕组(17)的磁链，用于坐标轴转换；

一个功率观测器(6)，用于观测电机的功率定子绕组(17)无功功率和总系统功率，分别用于无功控制环(10)和有功控制环(9)；

一个稳定判别器(26)，用于判别电机系统是否稳定，或者说是否运行在规定的工作点上，如果发现系统不稳定，整个系统必须关闭以保证操作安全。

2.按照权利要求1所述的无刷级联双馈电机的矢量控制方法，其特征在于在q方向的有功控制环(9)中，设定一个开关(15)对速度控制和功率控制模式进行切换。在速度控制模式下，控制的输入为参考速度值和采样速度值的误差，控制器为比例积分(PI)控制器(12)，控制器的输出为q方向的控制电压。在功率控制模式下，控制的输入为参考有功功率值和功率观测器输出的系统总功率值的误差，控制器为比例积分(PI)控制器(11)，控制器的输出为q方向的控制绕组(16)电压。

3.按照权利要求1所述的无刷级联双馈电机的矢量控制方法，其特征在于在d方向的无功控制环(10)中，控制的输入为功率绕组(17)的参考无功功率值和功率观测器(6)输出的功率绕组(17)无功功率的误差，控制器为比例积分(PI)控制器(13)，控制器的输出为d方向的控制绕组(16)电压。

4.按照权利要求1所述的无刷级联双馈电机的矢量控制方法，其特征在于磁链观测器(5)对功率绕组(17)的三相电压和三相电流进行采集，并且转换到功率绕组(17)的静止坐标轴计算功率绕组(17)的磁链，获得磁链的幅度和角度作为磁链观测器(5)的输出。磁链的角度就是整个控制器的参考坐标轴的角度。

5.按照权利要求1所述的无刷级联双馈电机的矢量控制方法，其特征在于功率观测器(6)分别采集功率绕组(17)和控制绕组(16)的三相电压和三相电流，并且转换到同步速度旋转的功率绕组(17)磁链坐标系上，进行有功功率和无功功率的计算。两个绕组的总的有功功率是系统总有功功率，计算结果作为权力要求2中有功控制环(9)在功率控制模式下的反馈输入。功率绕组(17)的无功功率输出作为权力要求3中无功控制环(10)的反馈输入。

6.按照权利要求1所述的无刷级联双馈电机的矢量控制方法，其特征在于稳定判别器(26)通过采集的速度和功率绕组(17)频率计算控制绕组(16)电压的频率，和采集的控制绕组(16)频率进行比较。如果两者符合，说明系统正处于稳定运行区域；如果两者不符合，说明系统不稳定，整个系统必须关闭保证系统的安全。