[发明专利]风力发电系统的转子初始位置检测方法

摘要

本发明公开了一种风力发电系统的转子初始位置检测方法，包括首先对线电流峰值进行检测、再根据线电流峰值初步确定转子初始位置以及转子磁极极性判断几部分。本发明提供的风力发电系统的转子初始位置检测方法，能够非常准确的检测风力发电机电机转子初始位置，实现电机的顺利起动；实施过程简单，不需要依赖任何电机参数，测量结果准确，具有很强的工程实用价值。

主权项

1.一种风力发电系统的转子初始位置检测方法，其特征在于：包括首先对线电流峰值进行检测、再根据线电流峰值初步确定转子初始位置以及转子磁极极性判断几部分，具体包括如下步骤：（1）采用逆变器两两导通的控制方式，检测ab相线电流峰值i_ab、ac相线电流峰值i_ac和bc相线电流峰值i_bc；（2）根据下式确定初步检测的转子初始位置：iab=Io+Imcos(2θr)iac=Io+Imcos(2θr-23π)ibc=Io+Imcos(2θr+23π)]]>其中，I_m为随转子变化的电流幅值，θ_r为初步检测的转子位置角；（3）利用park变换进行转换和后续计算，最终得出2θ_r的正切函数，再2θ_r的正切函数进行反正切，得到初步判断的转子初始位置角θ_r1，具体过程为：iαiβ=1-12-12032-32iabiacibc=32Imcos2θr32Imsin2θr]]>θr1=12arctaniβiα]]>orθr1=12arctaniβiα+π]]>其中，i_α和i_β为ab相线电流峰值i_ab、ac相线电流峰值i_ac和bc相线电流峰值i_bc进行park变换后的电流值；根据下述判据，确定初步判断的转子初始位置角θ_r1：若i_ab>i_ac≥i_bc，则θ_r1位于的位置区间为0°～30°或180°～210°；若i_ac≥i_ab>i_bc，则θ_r1位于的位置区间为30°～60°或210°～240°；若i_ac>i_bc≥i_ab，则θ_r1位于的位置区间为60°～90°或240°～270°；若i_bc≥i_ac>i_ab，则θ_r1位于的位置区间为90°～120°或270°～300°；若i_bc>i_ab≥i_ac，则θ_r1位于的位置区间为120°～150°或300°～330°；若i_ab≥i_bc>i_ac，则θ_r1位于的位置区间为150°～180°或330°～360°；（4）利用SVPWM技术给电枢绕组施加等宽电压脉冲的方法以准确判断转子的磁极方向，通过检测等宽电压脉冲所产生的电流响应的峰值的不同，判断转子的磁极方向，结合步骤（3）的判断结果，求得转子的最终初始位置角θ_rr，具体过程为：向电枢绕组施加与转子方向相近的等宽电压脉冲，定义位置角0°～180°等宽电压脉冲对应的电流响应峰值为i_N，180°～360°等宽电压脉冲对应的电流响应峰值为若则转子初始位置与第一次初步估计的值相一致，即θ_rr=θ_r1，否则将相反，即θ_rr=θ_r1+π。