[发明专利]基于加Nuttall窗插值算法的永磁同步电机保护方法

说明书

本发明的一种基于加Nuttall窗插值算法的永磁同步电机保护方法，包括：步骤1：在大功率逆变电路的母线中串接高速大电流达林顿管，在负载侧的每一相通过达林顿管接地；步骤2：通过计算机仿真获得永磁同步电机系统正常工作时的电流谐波成分；步骤3：通过加Nuttall窗插值算法分析谐波法，获取永磁同步电机系统实时工作时的电流谐波成分；步骤4：对正常工作时的电流谐波成分和实时工作时的电流谐波成分进行对比，判断电路是否正常，如果正常返回步骤3，否则执行步骤5；步骤5：控制串在母线中的高速达林顿管断开，同时通过电阻把电机前端的高速达林顿管接地。该方法使得保护过程变得简单，延时时间短，起到迅速保护永磁同步电机系统的作用。

技术领域

本发明属于电力电子传动领域，涉及基于加Nuttall窗插值算法的永磁同步电机保护方法。

背景技术

近年来，随着逆变电路日趋成熟，永磁同步电机系统得到进一步推广。当永磁同步电机系统正常工作时，电机侧输入电流谐波成分在永磁同步电机系统允许范围内。如果电流谐波成分超出永磁同步电机系统允许范围，会对永磁同步电机系统造成一系列问题，比如转矩脉动，过热，逆变电路器件损坏等。一旦发现电流谐波成分超出永磁同步电机系统允许范围，应立即采取保护措施，以免损坏电机和器件。传统的继电保护，从发现电流谐波成分超出永磁同步电机系统允许范围到继电器动作，动作时间长，不能有效的保护电机和逆变电路的器件。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供基于加Nuttall窗插值算法的永磁同步电机保护方法，通过控制串在母线中的高速大电流达林顿管断开，同时通过电阻把负载前端的高速大电流达林顿管接地，有效缩短了保护动作时间，起到保护逆变电路和负载的作用。

本发明提供基于加Nuttall窗插值算法的永磁同步电机保护方法，包括如下步骤：

步骤1：在大功率逆变电路的母线中串接高速大电流达林顿管，在负载侧的每一相通过达林顿管接地；

步骤2：通过计算机仿真获得永磁同步电机系统正常工作时的电流谐波成分；

步骤3：通过加Nuttall窗插值算法分析谐波法，获取永磁同步电机系统实时工作时的电流谐波成分；

步骤4：控制器对系统正常工作时的电流谐波成分和系统实时工作时的电流谐波成分进行对比，判断电路是否正常，如果正常返回步骤3，否则执行步骤5；

步骤5：通过控制器控制串在母线中的高速达林顿管断开，同时通过电阻把电机前端的高速达林顿管接地。

在本发明的基于加Nuttall窗插值算法的永磁同步电机保护方法中，所述步骤3具体为：

步骤3.1：对离散频率信号进行傅里叶变换；

步骤3.2：对傅里叶表换后的频率信号进行加Nuttall窗插值处理；

步骤3.3：获得不同频率的谐波成分。

在本发明的基于加Nuttall窗插值算法的永磁同步电机保护方法中，所述步骤3.1具体为：

假设单一频率信号表达式为

其中，A₀为幅度，f₀为频率，为相位，对此信号以采样频率f_s进行采样N点，可得到信号的离散序列；

x(n)＝x₀(n)w_R(n) n＝0,1,…,N-1 (2)

式中，w_R(n)为矩形窗；

对离散信号x(n)进行傅里叶变换可得：