基于IGCT五电平的双绕组大功率防爆电机系统的控制方法

摘要

本发明公开了一种基于IGCT五电平的双绕组大功率防爆电机系统的控制方法设定转速和磁链的给定值，经转速和磁链的PI调节器计算出同步旋转坐标系下d、q轴电流给定值；由d、q轴电流给定值经PI调节器计算出d、q轴电压给定值，进而得到参考电压矢量的幅值，经过坐标变换得到旋转的参考电压矢量；根据给定的旋转参考电压矢量，采用五电平空间矢量脉冲宽度调制算法，得到双绕组电机所需的六相电压；经电压、电流、转速检查模块得到所需的电压、电流和转速信息，经磁链观察得到磁链、旋转角度信息。本发明中，逆变器输出的电压、电流谐波含量相对于两电平、三电平大大减少，且谐波次数增大；且避免了绕组参数不一致带来的两套绕组电流不平衡问题。

主权项

基于IGCT五电平的双绕组大功率防爆电机系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、设定转速和磁链的给定值，经转速和磁链的PI调节器计算出同步旋转坐标系下d、q轴电流给定值；步骤二、由d、q轴电流给定值经电流的PI调节器计算出d、q轴电压给定值，进而得到参考电压矢量的幅值，经过坐标变换得到旋转的参考电压矢量；步骤三、根据给定的旋转参考电压矢量，采用五电平空间矢量脉冲宽度调制算法，得到双绕组电机所需的六相电压；步骤四、经电压、电流、转速检查模块得到所需的电压、电流和转速信息，经磁链观察得到磁链、旋转角度信息；所述电流的PI调节器的参数为：$\left\{\begin{array}{c}\tau ={\mathrm{\sigma \tau }}_s\\ K_p=\frac{R_s\sigma {\tau }_s}{{2T}_s}\end{array}\right.,$所述磁链的PI调节器的参数为：$\left\{\begin{array}{c}\tau ={\tau }_r\\ K_P=\frac{{\tau }_r}{{6L_{m}T}_s}\end{array}\right.,$其中，K_P为PI调节器的比例系数，τ_s＝L_s/R_s为定子时间常数，τ_r是转子时间常数，τ是时间常数，滤波时间常数T_s＜στ_s，为漏磁系数，R_s为定子绕组电阻，L_s、L_r、L_m分别为d‑q坐标系等效定子自感、转子自感、定转子互感。