[发明专利]一种无刷双馈电机独立发电系统的励磁控制装置

摘要

一种无刷双馈电机独立发电系统的励磁控制装置，属于无刷双馈电机发电控制装置，克服现有的标量控制方法动态性能差以及双同步旋转坐标系矢量控制方法复杂、成本高且效率低的缺陷。本发明包括PW电压幅值控制器、PW电压频率控制器、CW电流矢量控制器、LC滤波器、转速计算器、CW电流频率前馈量计算器、PW电压锁相环和PW电流变换器。本发明以无刷双馈电机的CW电流矢量控制器为内环，以无刷双馈电机的PW电压幅值控制器和PW电压频率控制器为外环，实现PW电压幅值和频率的独立控制，并在CW电流矢量控制器中引入交叉前馈补偿，使其具有更快的响应速度和更好的稳态精度。实现了无刷双馈电机独立发电系统在变速变载情况下的恒频恒压发电功能。

主权项

一种无刷双馈电机独立发电系统的励磁控制装置，包括PW电压幅值控制器、PW电压频率控制器、CW电流矢量控制器、LC滤波器、转速计算器、CW电流频率前馈量计算器、PW电压锁相环和PW电流变换器；其特征在于：所述PW电压幅值控制器对PW电压的幅值进行闭环控制，它计算出CW电流幅值的当前给定值送至所述CW电流矢量控制器，其中n为当前运算次数；所述PW电压频率控制器对PW电压的频率进行闭环控制，它计算出CW电流频率的当前给定值送至所述CW电流矢量控制器；所述CW电流矢量控制器对CW电流的d轴分量和q轴分量分别进行闭环控制，它计算CW所需的三相励磁电压当前值u′2a(n)、u′2b(n)和u′2c(n)，送至所述LC滤波器；所述LC滤波器对CW电流矢量控制器输出的三相励磁电压当前值u′2a(n)、u′2b(n)和u′2c(n)进行滤波，得到滤波后的三相励磁电压u2a(n)、u2b(n)和u2c(n)，送至无刷双馈电机的控制绕组(CW)；所述转速计算器根据无刷双馈电机的当前转子位置θr(n)计算当前转速ωr(n)，并送至所述CW电流频率前馈量计算器；所述CW电流频率前馈量计算器计算CW电流频率前馈量当前值ω2(n)：其中，为PW电压频率的给定值，ωr(n)为无刷双馈电机当前转速，p1和p2分别为PW和CW的极对数；ω2(n)同时送至所述PW电压频率控制器和PW电压幅值控制器，从而使得PW电压频率控制器具有更快的响应速度；所述PW电压锁相环计算PW电压幅值的当前反馈值U1(n)和PW电压频率的当前反馈值ω1(n)，U1(n)和ω1(n)分别被送至所述PW电压幅值控制器和PW电压频率控制器；所述PW电流变换器将abc坐标系下的PW的a相电流当前反馈值i1a(n)、b相电流当前反馈值i1b(n)和c相电流当前反馈值i1c(n)变换为dq旋转坐标系下的d轴电流分量当前反馈值i1d(n)和q轴电流分量当前反馈值i1q(n)，送至所述PW电压幅值控制器和CW电流矢量控制器；i1d(n)i1q(n)=23cos[θ2*(n)]cos[θ2*(n)-2π/3]cos[θ2*(n)-4π/3]-sin[θ2*(n)]-sin[θ2*(n)-2π/3]-sin[θ2*(n)-4π/3]i1a(n)i1b(n)i1c(n);]]>其中为CW电流矢量控制器中得到的CW电流相位的当前给定值。