[发明专利]不平衡电网下无刷双馈感应电机的控制方法有效

专利信息
申请号: 202011414183.3 申请日: 2020-12-03
公开(公告)号: CN112542973B 公开(公告)日: 2023-03-31
发明(设计)人: 狄政璋;朱沛宁;邹强;杜卯春;熊朝阳;胡盛青;郑自儒 申请(专利权)人: 湖南航天磁电有限责任公司
主分类号: H02P21/22 分类号: H02P21/22;H02P21/14
代理公司: 长沙星耀专利事务所(普通合伙) 43205 代理人: 宁星耀;赵静华
地址: 410200 湖南省*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 不平衡 电网 下无刷双馈 感应 电机 控制 方法
【权利要求书】:

1.一种不平衡电网下无刷双馈感应电机的控制方法,其特征在于:包括以下步骤:

(1)采集静止坐标系下的功率侧定子的三相电压upa、upb、upc及三相电流ipa、ipb、ipc;采集静止坐标系下的控制侧定子的三相电流ica、icb、icc

(2)根据电压与磁链关系式,获取功率侧定子的磁链幅值|ψp|、相角θp、频率ωp和磁链ψp

(3)基于不平衡电网下锁相环的原理,将电压、电流和磁链矢量分别分为正序分量和负序分量,其中:正序电压负序电压/正序电流/负序电压/正序磁链/负序磁链/

(4)计算功率侧定子的磁链角θc

(5)建立两相同步旋转坐标系,将负序分量转换到正序参考坐标系下进行控制;

(6)推导出电磁转矩与控制侧定子电流的关系表达式以及无功功率与控制侧定子电流的关系表达式;

(7)获得控制侧定子电流的q轴指令信号

(8)获得控制侧定子电流的d轴指令信号

(9)获得两相旋转坐标系下的控制侧定子电压的dq轴电压分量给定值ucd*

ucq*

(10)将ucd*和ucq*以功率侧定子磁链角θc为变换角进行反变换,得到静止坐标系下控制侧变换器的三相调制电压信号,利用载波调制或空间矢量调制策略产生调制信号,通过驱动电路作用于矩阵变换器,从而将变换器的输出电压施加到电机控制侧定子上,实现对电机电磁转矩和功率侧无功功率的控制。

2.如权利要求1所述的不平衡电网下无刷双馈感应电机的控制方法,其特征在于:所述步骤(4)中,计算功率侧定子的磁链角θc的方法如下:利用增量式编码器测量电机的转子转速nr和转子位置角θr,并检测电机的极对数Pp,根据相角θp、极对数Pp、转子位置角θr计算功率侧定子的磁链角θc,其中:θc=θp-(Pp+Pcr

3.如权利要求1或2所述的不平衡电网下无刷双馈感应电机的控制方法,其特征在于:所述步骤(5)中,建立两相同步旋转坐标系,将负序分量转换到正序参考坐标系下进行控制的方法如下:分别以功率侧定子的磁链正序角θc,功率侧定子磁链负序角-θc为定向角,建立两相同步旋转坐标系;将正序分量定位于功率侧定子正序磁链侧,将负序分量/定位于功率侧定子负序磁链侧,同时将实测的功率侧定子三相电压和控制侧定子三相电流进行坐标变换后,分别得到正负序坐标下的电压和电流,并根据正负序坐标系转换公式,将负序分量转换到正序参考坐标系下进行控制。

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