[发明专利]一种电励磁同步电机V/F控制的平滑起动方法及系统

权利要求书

1.一种电励磁同步电机V/F控制的平滑起动方法，其特征在于，方法包括：

S1、在电励磁同步电机进入励磁阶段时，采集定子的三相感应电动势，通过所述三相感应电动势计算转子初始角度；

S2、当电励磁同步电机磁链建立完毕进入I/F控制阶段时，采集电励磁同步电机的三相电流与电压，经内环有功功率控制环反馈至目标转速以调节转速，经外环无功功率控制环反馈至目标转矩电流以调节转矩电流；

S3、当运行转速达到设定的切换转速时，通过平滑函数数学模型计算输出的电压幅值，进入V/F控制阶段。

2.根据权利要求1所述的一种电励磁同步电机V/F控制的平滑起动方法，其特征在于，步骤S1包括：

S11、采集定子的三相感应电动势，经过3/2变换和坐标转换后，得到MT旋转坐标系下的M轴电压观测值和T轴电压观测值；

S12、对所述M轴电压观测值进行积分处理，得到定子磁链，通过所述定子磁链和T轴电压观测值计算转速，对所述转速进行积分，得到转子初始角度。

3.根据权利要求1所述的一种电励磁同步电机V/F控制的平滑起动方法，其特征在于，步骤S2中，所述内环有功功率控制环，包括：

采集电励磁同步电机的三相电流和三相电压，通过3/2变换得到静止两相坐标系下的电流和电压，并计算有功功率；

将有功功率的高频分量反馈至目标转速，从而调节转速。

4.根据权利要求3所述的一种电励磁同步电机V/F控制的平滑起动方法，其特征在于，步骤S2中，所述外环无功功率控制环，包括：

通过静止两相坐标系下的电流、DQ转子旋转坐标系下的q轴电感、励磁磁链和经内环有功功率控制环调节后的转速计算无功功率观测值与真实值的差值；

将所述差值经PI调节后反馈至目标转矩电流，从而调节转矩电流。

5.根据权利要求1所述的一种电励磁同步电机V/F控制的平滑起动方法，其特征在于，步骤S3包括：

设定切换时间段，在切换时间段内，通过平滑函数数学模型计算V/F控制阶段输出的电压幅值，在设定的切换时间段后，直接计算V/F控制阶段输出的电压幅值；

所述平滑函数数学模型的输入为切换时刻I/F控制输出的电压幅值、当前时刻V/F控制输出的电压幅值和时间。

6.一种电励磁同步电机V/F控制的平滑起动系统，其特征在于，系统包括：

转子初始角度识别模块，用于在电励磁同步电机进入励磁阶段时，采集定子的三相感应电动势，通过所述三相感应电动势计算转子初始角度；

I/F双闭环控制模块，用于当电励磁同步电机磁链建立完毕进入I/F控制阶段时，采集电励磁同步电机的三相电流与电压，经内环有功功率控制环反馈至目标转速以调节转速，经外环无功功率控制环反馈至目标转矩电流以调节转矩电流；

V/F切换控制模块，用于当运行转速达到设定的切换转速时，通过平滑函数数学模型计算输出的电压幅值，进入V/F控制阶段。

7.根据权利要求6所述的一种电励磁同步电机V/F控制的平滑起动系统，其特征在于，所述转子初始角度识别模块，用于：

采集定子的三相感应电动势，经过3/2变换和坐标转换后，得到MT旋转坐标系下的M轴电压观测值和T轴电压观测值；

对所述M轴电压观测值进行积分处理，得到定子磁链，通过所述定子磁链和T轴电压观测值计算转速，对所述转速进行积分，得到转子初始角度。

8.根据权利要求7所述的一种电励磁同步电机V/F控制的平滑起动系统，其特征在于，所述内环有功功率控制环，包括：

采集电励磁同步电机的三相电流和三相电压，通过3/2变换得到静止两相坐标系下的电流和电压，并计算有功功率；

将有功功率的高频分量反馈至目标转速，从而调节转速。