[发明专利]一种双馈电机的调速控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种交流感应电机的速度控制方法，特别是涉及一种双馈电机的速度调节控制方法。

背景技术

双馈电机具有调速范围宽、功率因数可控、效率高等优良特性，它被广泛应用于煤炭、石油、冶金等大功率电力拖动场合和大功率风力发电系统。双馈电机运行时，定子绕组电压和转子绕组电压的等级不同，因此，转子侧需要通过一个电力变压器来连接电网与转子回路。

由于需要转子侧变压器，因此，目前双馈电机拖动系统的硬件组成复杂，占地面积大，安装困难，增加了系统维护的工作量，同时变压器会消耗功率，系统的效率不高。

发明内容

技术问题：本发明的目的是要克服已有技术中的不足之处，提供一种双馈电机的转子速度控制方法，以解决双馈电机速度闭环控制系统硬件结构复杂的问题，提高控制系统的可靠性和效率，减少维护工作量。

技术方案：本发明的双馈电机的调速控制方法，包括采用三相交流电源、双馈电机、变频器、电压电流检测装置和转速检测装置，调速控制方法如下：

a.将三相交流电源分别连接至双馈电机的三相定子绕组的三个首端，将三相定子绕组的三个尾端分别连接至变频器的三相电压输出端，将双馈电机的三相转子绕组的三个首端分别连接至变频器的三相电压输入端；所述双馈电机的三相定子绕组采用开路连接方式，三相转子绕组采用星型连接方式；

b.双馈电机的三相定子绕组经由首端接收三相交流电源传输的输入功率P₁，同时三相定子绕组经由尾端接收变频器传输的转子绕组的转差功率P_s，使该转差功率P_s在双馈电机的内部循环，不考虑双馈电机的损耗时，三相交流电源的输入功率P₁全部转换为双馈电机输出的机械功率P_mec，即P₁=P_mec；

c.变频器依据给定的电机速度信号、检测到的电机速度信号、三相交流电源的电压电流信号和变频器三相电压输入端与三相电压输出端的电压电流信号，通过控制变频器的三相电压输入端和三相电压输出端的电压的幅值、频率和相位，改变转子绕组转差功率P_s的大小，调节双馈电机的转子速度n达到控制要求，从而实现双馈电机的调速控制，所述双馈电机的转子速度n和转差功率P_s的控制关系为：

n=(1-PsPem)×60fp]]>

式中：f为三相交流电源频率，p为双馈电机极对数,电磁功率P_em=P_S+P_mec。

在所述三相交流电源和三相定子绕组之间设置一电压电流检测装置，在变频器的输入侧和输出侧分别设置一电压电流检测装置，且在双馈电机的转子上安装转速检测装置，这些检测装置的信号输出端分别与变频器的信号输入端连接。

有益效果：由于采用了上述技术方案，本发明中变频器的三相电压输出端连接至三相定子绕组的尾端，三相交流电源连接至三相定子绕组的首端，变频器与三相交流电源没有直接连接，因此，变频器的输出端不需要通过变压器来输出与三相交流电源电压相匹配的电压，这样不仅减少了双馈电机调速系统的硬件组成，解决了双馈电机速度闭环控制系统硬件结构复杂的问题，减小了占地面积，减少了系统维护的工作量，而且提高控制系统的可靠性和效率。本检测方式除了有检测装置可以检测之外，还可以用传感器等其它检测方式获得转速及电压电流。其方法简单，操作方便，具有广泛的实用性。

附图说明

图1为本发明的双馈电机调速方法系统图。

图2为本发明的双馈电机等效电路图。