[发明专利]一种高速磁悬浮储能飞轮放电系统的PWM整流方法

摘要

一种高速磁悬浮储能飞轮放电系统的PWM整流方法。本方法的磁悬浮储能飞轮电机（3）三相U、V、W分别接入三相PWM整流器（4）的a、b、c三相；当控制系统（8）和驱动及保护系统（6）没有产生控制信号驱动三相PWM整流器（4）时，三相PWM整流器（4）的6个开关管V1、V2、V3、V4、V5、V6处于未工作状态，磁悬浮储能飞轮电机（3）三相反电动势通过三相PWM整流器（4）上的二极管VD1、二极管VD2、二极管VD3、二极管VD4、二极管VD5、二极管VD6实现自然整流，将磁悬浮储能飞轮电机（3）的三相反电动势整流为直流电压，再对电容充电和驱动直流侧负载（5）。本发明用于高速磁悬浮储能飞轮放电系统的PWM整流。

主权项

一种高速磁悬浮储能飞轮放电系统的PWM整流方法，其特征是:磁悬浮储能飞轮电机（3）三相U、V、W分别接入三相PWM整流器（4）的a、b、c三相；当控制系统（8）和驱动及保护系统（6）没有产生控制信号驱动三相PWM整流器（4）时，三相PWM整流器（4）的6个开关管、开关管V1、开关管V2、开关管V3、开关管V4、开关管V5、开关管V6处于未工作状态，磁悬浮储能飞轮电机（3）三相反电动势通过三相PWM整流器（4）上的二极管VD1、二极管VD2、二极管VD3、二极管VD4、二极管VD5、二极管VD6实现自然整流，将磁悬浮储能飞轮电机（3）的三相反电动势整流为直流电压，再对电容充电和驱动直流侧负载（5）；当三相PWM整流器（4）进行三相可控整流时，电流、电压传感器（4）测量直流侧负载（5）的电流、电压，由数据采集系统（1）采集并反馈给控制系统（8）,与参考直流电压比较，通过电压环PI控制器产生q轴控制电流；电流、电压传感器（2）测量得到磁悬浮储能飞轮电机（3）三相反电动势的相电流，通过数据采集系统（1）采集由电流、电压传感器（4）测量的磁悬浮储能飞轮电机（3）三相反电动势的相电流，然后将其反馈给控制系统（8），通过滑模观测器得到磁悬浮储能飞轮电机（3）转子的位置角；控制系统（8）对数据采集系统（1）采集到的磁悬浮储能飞轮电机（3）三相反电动势的相电流和进行克拉克（Clark）变换和帕克（Park）变换，得到电流环q轴反馈电流，与电压环PI控制器产生的q轴控制电流做比较，再通过电流环PI控制器产生q轴控制电压和d轴控制电压；q轴控制电压和d轴控制电压通过帕克逆（Ipark）变换和空间向量开关表产生相应的PWM整流器信号控制驱动、保护系统（6），最终输出6路PWM整流器驱动信号控制三相PWM整流器（4）的开关管V1、开关管V2、开关管V3、开关管V4、开关管V5、开关管V6的开关次序和通断时间；上位机（7）实现与控制系统（8）的通信和数据传输，实现对整个高速磁悬浮储能飞轮放电系统的监测与控制。