[发明专利]中性点相连的双三相直线电机晶闸管切换建模方法及系统

权利要求书

1.一种中性点相连的双三相直线电机晶闸管切换建模方法，其特征在于，所述建模方法包括：

依据中性点相连双的三相直线电机拓扑及电气约束条件构建直线电机降维线电压状态方程；

根据变流器输出相电压、晶闸管LC开关模型及双三相电机电流计算晶闸管输出线电压；

基于所述降维状态方程及所述晶闸管输出线电压，定步长无迭代计算晶闸管切换过程电磁暂态特征，实现中性点相连的双三相直线电机晶闸管切换建模。

2.根据权利要求1所述的中性点相连的双三相直线电机晶闸管切换建模方法，其特征在于，所述直线电机降维线电压状态方程，其构建方法为：

基于中性点相连双三相直线电机拓扑结构，计算相电压方程；

结合变换矩阵将所述相电压方程转化为线电压方程，并计算定子侧电压作为所述线电压方程的输入；

利用中性点相连的电流约束条件，获得直线电机降维线电压状态方程。

3.根据权利要求2所述的中性点相连的双三相直线电机晶闸管切换建模方法，其特征在于，所述相电压方程为：

M_L12pI_s12+M_R12I_s12＝U_s12

其中，M_L6代表双三相直线电机单个定子段的6相之间的电感矩阵，M_R6代表双三相直线电机单个定子段的6相电阻矩阵，I_s1和I_s2分别代表双三相直线电机定子段1和定子段2的6相电流，U_s1和U_s2分别代表双三相直线电机定子段1和定子段2的6相相电压，p代表微分算子。

4.根据权利要求3所述的中性点相连的双三相直线电机晶闸管切换建模方法，其特征在于，所述变换矩阵为：

5.根据权利要求4所述的中性点相连的双三相直线电机晶闸管切换建模方法，其特征在于，所述直线电机降维线电压状态方程为：

M_L10pI_s10+M_R10I_s10＝U_s10

其中，M_L10代表线电压计算的电感矩阵，M_R10代表线电压计算的电阻矩阵，I₆和I₄分别代表第一个定子段的6相定子电流和第二个定子段的4相定子电流，U₆和U₄分别代表第一个定子段和第二个定子段的输入线电压。

6.根据权利要求1所述的中性点相连的双三相直线电机晶闸管切换建模方法，其特征在于，所述晶闸管LC开关模型为基于电感支路或电容支路转化的诺顿等效电路，包括并联的一个等效电流源和一个等效电导；

当开关处于导通状态时，采用电感支路来模拟晶闸管；

当开关处于关断状态时，采用电容支路模拟晶闸管。

7.根据权利要求6所述的中性点相连的双三相直线电机晶闸管切换建模方法，其特征在于，所述晶闸管L/C开关模型为：

其中，Y代表晶闸管L/C开关模型的诺顿等效电路的等效电导，R、L、C分别代表电容支路中的电阻数值、电容数值以及电感支路中的电感数值，Δt代表离散化采样时间。

8.根据权利要求7所述的中性点相连的双三相直线电机晶闸管切换建模方法，其特征在于，所述等效电流源为：

i_h＝S_w·(-i_k)+(-S_w)·[Y·(u_k-i_kR)]

其中，S_w代表开关状态，S_w＝0代表开关关断，S_w＝1代表开关导通，u_k和i_k分别代表上一仿真步长开关支路的电压和电流。