[发明专利]一种微燃机用同步发电机驱动控制装置

说明书

本发明公开了一种微燃机用同步发电机驱动控制装置，包括电机侧双向PWM变流器、PWM变流器控制装置及发电机控制装置，电机侧双向PWM变流器与同步发电机相连，电机侧双向PWM变流器经PWM变流器控制装置与发电机控制装置相连，所述电机侧双向PWM变流器还经负载侧双向PWM变流器连接负载，电机侧双向PWM变流器及负载侧双向PWM变流器分别经DC/DC斩波器与PWM变流器控制装置相连，电机输出的高频交流电经电机侧双向PWM变流器和负载侧双向PWM变流器转换为工频电压提供给负载，PWM变流器控制装置及发电机控制装置用于控制同步发电机的启动和停止。本发明结构简单，不仅能够快速地实现发电和电动两种工作方式的切换，而且能够更快地实现功率跟踪和传输，工作安全可靠。

技术领域

本发明涉及发电机控制技术领域，尤其涉及一种微燃机用同步发电机驱动控制装置。

背景技术

目前，微燃机发电系统大多采用微型燃气轮机与高速永磁同步起动大电机直接连接的单轴结构，在启动和冷却停机阶段，同步发电机工作在电动机状态，在发电运行阶段，同步发电机工作在发电机状态。因此，微燃机用同步发电机的驱动控制必须要同时考虑发电和电动两种运行状态。现有的微燃机用同步发电机一般只侧重于启动或发电控制的某一方面，而两种方式都考虑的控制方式，一般是利用PWM变流器来控制发电和电动两种方式的切换，控制算法比较复杂，切换较慢，不能满足微燃机日常工作需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微燃机用同步发电机驱动控制装置，不仅能够快速地实现发电和电动两种工作方式的切换，而且能够更快地实现功率跟踪和传输，工作安全可靠。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种微燃机用同步发电机驱动控制装置，包括电机侧双向PWM变流器、PWM变流器控制装置及发电机控制装置，电机侧双向PWM变流器与同步发电机相连，电机侧双向PWM变流器经PWM变流器控制装置与发电机控制装置相连，所述电机侧双向PWM变流器还经负载侧双向PWM变流器连接负载，电机侧双向PWM变流器及负载侧双向PWM变流器分别经DC/DC斩波器与PWM变流器控制装置相连。

优选地，所述电机侧双向PWM变流器包括功率驱动单元、电源变换单元、电压检测单元及中央处理单元，功率驱动单元、电源变换单元及电压检测单元分别与母线相连，功率驱动单元与同步发电机相连，同步发电机经电流传感器与中央处理单元相连，所述电源变换单元和电压检测单元分别与中央处理单元相连，所述中央处理单元包括DC模数转换器、信号调理器、数字控制器及PWM驱动输出，DC模数转换器份输入端分别与电压检测单元和电流传感器相连，DC模数转换器的输出端依次经信号调理器、数字控制器与PWM驱动输出相连，所述PWM驱动输出经光耦隔离单元与功率驱动单元相连。

优选地，所述发电机控制装置包括速度调节器、第一电流调节器、第二电流调节器、第一坐标变换器、第二坐标变换器、PWM信号发生器、功率驱动器及速度检测器，速度检测器用于检测电机的转子速度，所述速度调节器用于对速度检测器检测到的电机转子速度的实际值w和电机转子速度的参考值进行调节，得到电机转子电流的q轴分量的检测值，第一坐标变换器的输入端与功率驱动的输出端相连，第一坐标变换器的输出端分别与第一电流调节器和第二电流调节器的输入端相连，第一坐标变换器将功率驱动器输出的电机转子电流进行坐标变换，分别得到电机转子电流的q轴分量和d轴分量，第一电流调节器将速度调节器输出的电机转子电流的q轴分量的检测值与电机转子电流的q轴分量的实际值进行调节，得到直流电压值的q轴分量，第二电流调节器将电机转子电流的d轴分量的参考值与电机转子电流的d轴分量的实际值进行调节，得到直流电压值的d轴分量，然后分别将直流电压值的q轴分量和直流电压值的d轴分量输入第二坐标变换器进行坐标变换，第二坐标变换器的输出端依次经PWM信号发生器和功率驱动器与同步发电机相连。