[发明专利]一种无刷双馈感应发电机转速估计系统

权利要求书

1.一种无刷双馈感应发电机转速估计系统，其特征在于：

其包括电压变换模块、电流变换模块、PW电压正序基波提取器、CW电流基波提取器、电压幅值归一化模块、电流幅值归一化模块、相位混合器和转子位置锁相环；所述PW为功率绕组的简称，所述CW为控制绕组的简称，下同；

所述电压变换模块将abc坐标系下的PW的a相电压u_1a、b相电压u_1b和c相电压u_1c变换为两相静止坐标系下的α轴电压分量u_1α和β轴电压分量u_1β，送至所述PW电压正序基波提取器；

$\left[\begin{array}{c}{u}_{1\mathrm{\α}}\\ u_{1\mathrm{\β}}\end{array}\right]=\frac{2}{3}\left[\begin{array}{ccc}1& -\frac{1}{2}& -\frac{1}{2}\\ 0& \frac{\sqrt{3}}{2}& -\frac{\sqrt{3}}{2}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{u}_{1a}\\ u_{1b}\\ u_{1c}\end{array}\right];$

所述电流变换模块将abc坐标系下的CW的a相电流i_2a、b相电流i_2b和c相电流i_2c变换为两相静止坐标系下的α轴电流分量i_2α和β轴电流分量i_2β，送至所述CW电流基波提取器；

$\left[\begin{array}{c}{i}_{2\mathrm{\α}}\\ i_{2\mathrm{\β}}\end{array}\right]=\frac{2}{3}\left[\begin{array}{ccc}1& -\frac{1}{2}& -\frac{1}{2}\\ 0& \frac{\sqrt{3}}{2}& -\frac{\sqrt{3}}{2}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{i}_{2a}\\ i_{2b}\\ i_{2c}\end{array}\right];$

所述PW电压正序基波提取器对u_1α和u_1β滤除谐波的同时提取出正序基波α轴分量和正序基波β轴分量送至所述电压幅值归一化模块，以避免PW电压畸变对无刷双馈感应发电机转速估计精度的影响；所述PW电压正序基波提取器同时还求出PW电压正序基波的估计频率送至CW电流基波提取器；

所述CW电流基波提取器首先根据和无刷双馈感应发电机的转速估计值计算CW电流基波频率的估计值然后根据对i_2α和i_2β进行自适应滤波得到CW电流基波α轴分量i_2αf和CW电流基波β轴分量i_2βf，送至所述电流幅值归一化模块，以避免CW电流中的谐波对无刷双馈感应发电机转速估计精度的影响；

所述电压幅值归一化模块将和归一化为幅值为1的余弦量cosθ₁和正弦量sinθ₁：

其中θ₁为PW电压正序基波的真实相位；

所述电流幅值归一化模块将i_2αf和i_2βf归一化为幅值为1的余弦量cosθ₂和正弦量sinθ₂：

其中θ₂为CW电流基波的真实相位；

所述相位混合器计算正弦值sin(θ₁+θ₂)和余弦值cos(θ₁+θ₂)，并将它们送至所述转子位置锁相环；

$\begin{array}{c}\sin ({\mathrm{\θ}}_1+{\mathrm{\θ}}_2)=\sin \left({\mathrm{\θ}}_1\right)\cos \left({\mathrm{\θ}}_2\right)+\cos \left({\mathrm{\θ}}_1\right)\sin \left({\mathrm{\θ}}_2\right)\\ \cos ({\mathrm{\θ}}_1+{\mathrm{\θ}}_2)=\cos \left({\mathrm{\θ}}_1\right)\cos \left({\mathrm{\θ}}_2\right)-\sin \left({\mathrm{\θ}}_1\right)\sin \left({\mathrm{\θ}}_2\right)\end{array};$

所述转子位置锁相环根据sin(θ₁+θ₂)和cos(θ₁+θ₂)得到无刷双馈感应发电机的转速估计值