[发明专利]脉冲发电机组的电机驱动装置和脉冲发电机组

说明书

本发明公开一种脉冲发电机组的电机驱动装置。脉冲发电机组包括脉冲发电机、电机。电机驱动脉冲发电机中的转子旋转储能，放电时，脉冲发电机将转子的动能转换成脉冲电能。电机驱动装置包括矢量控制变频器1。矢量控制变频器1具有转矩电流控制环和转矩控制器4。转矩控制器4包括，转矩初值设定模块41，用于设定转矩初值iqset0；给定频率设定模块42，用于设定给定频率fset；频率判断模块43，用于判断电机的运行频率frun是否大于给定频率fset；转矩给定值设定模块44，用整数举例，根据判断结果，如果frun＜fset，用iqset0设定转矩给定值iqset，否则，判断x(|fset‑frun|)是否大于32，如果大于32，设定转矩给定值iqset＝0，否则，根据下式计算转矩给定值iqset。iqset＝iqset0*(32‑x)*(32‑x)/1024。

技术领域

本发明涉及大功率脉冲发电机组的电机驱动装置和大功率脉冲发电机组，尤其涉及电机变频器控制的电机驱动转子时保持变频器电流平稳，降低对电网冲击的技术。

背景技术

在核聚变等研究领域，广泛使用大功率脉冲发电机组为装置提供电能。大功率脉冲发电机组利用惯性储能技术，电动机从电网汲取能量驱动转子(飞轮)高速旋转储存动能，放电时，发电机以最大功率将动能转换成脉冲电能，动能释放后转子的转速下降，电动机再次驱动转子储能，脉冲放电和转子驱动循环进行。

由于转子的转速有最大转速的限制，电动机的调速控制通常采用矢量控制。即，设定一个给定频率(如50Hz)，控制器根据转子的频率与给定频率之间的偏差，通过控制电动机(绕线异步电机)的转矩电流来控制转子的频率。在控制过程中，电动机的转矩随着外界负载变化在最小值与最大值之间变化，与外界负载保持平衡。

大功率脉冲发电机组如为聚变实验装置的磁场提供脉冲电能的 300MVA的立式脉冲发电机组，其发电机组转子的重量370T左右，由 8500KW电机的异步绕线电机驱动。驱动电机与转子同轴连接，由矢量控制变频器控制电机的转速，对变频器来说，就是用一台8500KW电机将一个370T的大铁个体从静止运转到给定频率。

尽管电机的功率仅有发电机能力相比非常微小(3％不到)，8500KW 电机对电网而言仍是巨大的负载，变频器电流大的变化会对电网造成冲击，影响电网的供电安全。对巨大质量(惯量)的转子进行速度控制，在控制过程中，变频器电流会发生非常大的变化。

并且，在转子的转速在接近给定频率时，巨大惯量的转子极易发生超调，而回调时，转子动能的释放会通过电机以电能的形式回馈到变频器，不仅会损坏变频器，还会对电网造成冲击，影响供电安全。

本发明的目的在于解决以上现有技术的问题，提供一种不会引起变频器电流发生较大的变化，影响电网供电的功率脉冲发电机组的电机驱动装置和功率脉冲发电机组。

发明内容

本发明的第一技术方案为大功率脉冲发电机组的电机驱动装置，所述大功率脉冲发电机组包括脉冲发电机、电机(2)，所述电机(2)驱动所述脉冲发电机中的转子(3)旋转储能，所述脉冲发电机放电时，转子(3)的动能转换成电能输出脉冲电流，其特征在于所述电机驱动装置包括，矢量控制变频器(1)和转矩控制器(4)，

所述转矩控制器(4)包括，

转矩初值设定模块(41)，用于设定所述电机(2)的转矩初值(iqset0)；

给定频率设定模块(42)，用于设定所述电机(2)的给定频率(fset)；

运行频率判断模块(43)，用于判断所述电机(2)的运行频率(frun) 是否大于所述给定频率(fset)；