[发明专利]基于扩展虚拟三相的开绕组永磁电机零序电流抑制方法有效
申请号: | 201811511973.6 | 申请日: | 2018-12-11 |
公开(公告)号: | CN109768750B | 公开(公告)日: | 2021-02-26 |
发明(设计)人: | 宋战锋;胡思雨 | 申请(专利权)人: | 天津大学 |
主分类号: | H02P21/22 | 分类号: | H02P21/22;H02P25/089 |
代理公司: | 天津市北洋有限责任专利代理事务所 12201 | 代理人: | 李林娟 |
地址: | 300072*** | 国省代码: | 天津;12 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 扩展 虚拟 三相 绕组 永磁 电机 电流 抑制 方法 | ||
1.一种基于扩展虚拟三相的开绕组永磁电机零序电流抑制方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
通过虚拟三相扩展将单相零序电流扩展为三相各差120°电角度的三相交流信号;再通过虚拟坐标变换将扩展出的三相交流信号转换成同步旋转坐标系下的dq两相直流信号;
基于等效的离散域内开绕组永磁电机模型,并通过添加状态变量将数字实现和空间矢量脉冲宽度调制过程中带来的时间延迟考虑进电机模型之中;
在离散域中设计dq轴电流控制器和零序电流控制器,分别实现对dq轴电流和零序电流的精确控制;
其中,所述等效的离散域内开绕组永磁电机模型包括:
零散域内的零序电流方程,具体为:i0(k+1)=Φ0i0(k)+Γs,0u0(k)+Γψ,0ψf3
其中,i0(k)和u0(k)分别为kTs时刻的零序电流和零序电压,ψf3为三次转子磁链,Φ0、Γs,0和Γψ,0均为方程系数;
其中,Rs为定子电阻,L0为等效零序电感;
其中,所述通过添加状态变量将数字实现和空间矢量脉冲宽度调制过程中带来的时间延迟考虑进电机模型之中具体为:
分别加入状态变量u0(k+1),us(k+1),将数字实现和空间矢量脉冲宽度调制过程中带来的时间延迟考虑进电机模型之中,得到考虑了延迟补偿之后的系统状态方程;
所述考虑了延迟补偿之后的系统状态方程具体为:
其中,i0(k+1)和u0(k+1)分别为(k+1)Ts时刻的零序电流和零序电压,u′ref,0(k)为kTs时刻零序电流控制器输出的电压命令,Γ0为考虑了延迟补偿之后的参数;is(k+1)和us(k+1)分别为(k+1)Ts时刻的定子电流和定子电压,u′s,ref(k)为kTs时刻dq轴电流控制器输出的电压命令,Γdq为考虑了延迟补偿之后的参数。
2.根据权利要求1所述的一种基于扩展虚拟三相的开绕组永磁电机零序电流抑制方法,其特征在于,所述等效的离散域内开绕组永磁电机模型还包括:开绕组永磁电机中定子电流在离散域的表达式,具体为:
is(k+1)=Φdqis(k)+Γs,dqus(k)+Γψ,dqψf
式中,is(k)和us(k)分别为kTs时刻的定子电流和定子电压,ψf为定子磁链,Φdq、Γs,dq和Γψ,dq均为方程系数;
其中,Ls为定子电感。
3.根据权利要求1所述的一种基于扩展虚拟三相的开绕组永磁电机零序电流抑制方法,其特征在于,所述零序电流控制器仅使用电机参数Rs和Ls以及期望的带宽α0三个参数。
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