[发明专利]一种双绕组异步电机直流起动发电系统的控制方法

摘要

本发明公开了一种双绕组异步电机直流起动发电系统的控制方法，尤其是用于多电飞机供电的双绕组异步电机直流起动发电系统的控制方法，属于直流发电的技术领域。本发明通过控制双绕组异步电机直流起动发电系统中断路器的状态以及起动发电驱动单元中开关管的驱动信号，结合非正弦供电技术同时对电机中的基波励磁电流和三次励磁谐波进行控制，使电机气隙磁场波形为平顶波，以此提高系统的功率密度。

主权项

一种双绕组异步电机直流起动发电系统的控制方法，其特征在于，所述双绕组异步电机直流起动发电系统包括：集成在多电发动机高压轴上的第一多相双绕组异步电机单元、集成在多电发动机低压轴上的第二多相双绕组异步电机单元、具有两侧功率输出端的起动发电驱动单元、第一整流桥、第二整流桥、第一至第四断路器，所述第一多相双绕组异步电机单元的控制侧经第一断路器与起动发电驱动单元的一侧功率输出端连接，第一多相双绕组异步电机单元的功率侧经第二断路器与第一整流桥的交流侧连接，第一整流桥输出的直流电汇入直流电网，第二多相双绕组异步电机单元的控制侧经第三断路器与起动发电驱动单元的另一侧功率输出端连接，第二多相双绕组异步电机单元的功率侧经第四断路器与第二整流桥的交流侧连接，第二整流桥输出的直流电汇入直流电网，所述起动发电驱动单元的两侧功率输出端之间接有断路器组；所述控制方法：采用安装在多电发动机高压轴上的第一速度传感器实时检测高压轴转速，采用安装在多电发动机低压轴上的第二速度传感器实时检测低压轴转速，采用第一直流电压传感器实时检测第一多相双绕组异步电机单元功率侧输出的交流电经第一整流桥后输出的直流电电压，采用第二直流电压传感器实时检测第二多相双绕组异步电机单元功率侧输出的交流电经第二整流桥后输出的直流电电压，数字信号处理器根据高压轴转速、低压轴转速、第一直流电压传感器检测的直流电压、第二直流电压传感器检测的直流电压生成对应于多电发动机四个转速阶段控制策略的指令，以数字信号处理器输出指令为输入信号的驱动电路生成起动发电驱动单元的驱动信号，起动发电驱动单元在驱动信号的作用下向第一、第二多相双绕组异步电机单元提供功率，多电发动机四个转速阶段的控制策略具体为：起动阶段的控制策略：数字信号处理器控制第一断路器和断路器组合闸、第二至第四断路器保持分闸状态，起动发电驱动单元向第一多相双绕组异步电机单元控制侧输出注入了三次谐波的有功功率和励磁无功功率，运行在电动状态的第一多相双绕组异步电机拖动多电发动机高压轴旋转至发动机的点火速度，起动向发电转换阶段的控制策略：数字信号处理器控制第一断路器分闸、第二至第四断路器保持分闸状态，断路器组分闸，起动发电驱动单元停止向第一多相双绕组异步电机单元控制侧输出注入了三次谐波的有功功率和励磁无功功率，多电发动机高压轴拖动第一多相双绕组异步电机运行，多电发动机低压轴拖动第二多相双绕组异步电机运行，发电建压阶段的控制策略：数字信号处理器控制第一至第四断路器合闸、断路器组保持分闸状态，起动发电驱动单元的一侧功率输出端经第一断路器向第一多相双绕组异步电机单元控制侧输出足以使第一多相双绕组异步电机进行可靠建压且注入了三次谐波的励磁无功功率，起动发电驱动单元的另一侧功率输出端经第三断路器向第二多相双绕组异步电机单元控制侧输出足以使第二多相双绕组异步电机进行可靠建压且注入了三次谐波的励磁无功功率，第一、第二多相双绕组异步电机均运行在发电状态，稳定发电阶段的控制策略：数字信号处理器控制第一至第四断路器合闸，断路器组保持分闸状态，起动发电驱动单元与第一断路器连接的功率输出端向第一多相双绕组异步电机单元控制侧输出使第一多相双绕组异步电机在其发电转速范围内运行于稳定发电状态且注入了三次谐波的励磁无功功率，起动发电驱动单元与第三断路器连接的功率输出端向第二多相双绕组异步电机单元控制侧输出使第二多相双绕组异步电机在其发电转速范围内运行于稳定发电状态且注入了三次谐波的励磁无功功率，第一多相双绕组异步电机功率侧经第二断路器输出交流电至第一整流桥交流侧，第一整流桥直流侧恒定输出达到第一多相双绕组异步电机单元发电目标的直流电，第二多相双绕组异步电机功率侧经第四断路器输出交流电至第二整流桥交流侧，第二整流桥直流侧恒定输出达到第二多相双绕组异步电机单元发电目标的直流电。