[发明专利]直线感应电机效率优化控制方法、系统、介质、处理终端有效
申请号: | 202110426298.2 | 申请日: | 2021-04-20 |
公开(公告)号: | CN113131830B | 公开(公告)日: | 2023-05-05 |
发明(设计)人: | 周杨威;赵镜红;吴媚;郭国强 | 申请(专利权)人: | 中国人民解放军海军工程大学 |
主分类号: | H02P25/062 | 分类号: | H02P25/062;H02P21/00 |
代理公司: | 北京金智普华知识产权代理有限公司 11401 | 代理人: | 蓝晓玉 |
地址: | 430033 *** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 直线 感应 电机 效率 优化 控制 方法 系统 介质 处理 终端 | ||
1.一种直线感应电机效率优化控制方法,其特征在于,所述直线感应电机效率优化控制方法包括以下步骤:
步骤一,将直线感应电机加入独立铁损支路的d-q轴不对称等效电路;
步骤二,直线感应电机损耗模型的构建;
步骤三,直线感应电机稳态效率优化磁链的计算;
步骤二中,所述直线感应电机损耗模型的构建,包括:
当电机处于稳态运行工况,基于定子磁场定向,次级q轴磁链Ψqr和次级d轴电流idr可视为零;且推力、次级速度为常数、电感压降为零;则各电流分量可表示为:
电机包括铁损、铜损、边端效应损耗的总可控损耗表示如下:
其中系数A1、A2表示如下,其中Lse=Lls+Lme,Lre=Llr+Lme:
2.如权利要求1所述的直线感应电机效率优化控制方法,其特征在于,步骤一中,所述直线感应电机加入独立铁损支路的d-q轴不对称等效电路,对边端效应进行修正,并将次级漏感影响的边端效应涡流损耗仅加入d轴等效电路,而q轴等效电路维持简洁形式;
电压方程:
磁链方程:
推力方程:
其中,u、i、Ψ为电压、电流和磁链;R、L为电阻和电感;ωsl和ωs分别为转差角频率与定子电流电角频率;p为微分算子;下标中的d、q代表d轴分量和q轴分量;s、r代表初级侧和次级侧参数;Ke、Kr为边端效应修正系数;β=π/τ.τ为极距;
3.如权利要求1所述的直线感应电机效率优化控制方法,其特征在于,步骤三中,所述直线感应电机稳态效率优化磁链的计算,包括:
当推力、速度、磁链均为正,恒有:
且:
因此可证明可控损耗是关于转子磁链的凹函数,存在唯一极值点,以此时的计算磁链作为控制量输入控制系统可以使得效率最高;计算方法为:
令PLIM=0,此时方程的解为磁链参考值:
该求解的复杂度降低至单片的DSP或ARM在线计算的范围。
4.如权利要求1所述的直线感应电机效率优化控制方法,其特征在于,步骤三中,所述直线感应电机稳态效率优化磁链的计算,还包括:
当所需推力和速度恒定,次级磁链下界倒推得:
基于恒幅值变换原则,定子电流矢量可以视为d-q子空间电流分量的合成;因此定子q轴电流的最大值iqs,max可由定子电流矢量最大值Is,max计算得到,数学表达式为:
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