发明名称 一种混合逆变器开绕组永磁同步电机系统的控制方法
摘要 本发明公开了一种混合逆变器开绕组永磁同步电机系统的控制方法,采集电机三相定子电压与电流后,经三相/两相静止坐标变换,得到两相静止坐标系下的电压和电流,据此得到电磁转矩和定子磁链实际反馈值,经PI控制器得到电磁转矩的初始给定值,从而得到电磁转矩和定子磁链的给定值,再结合电容电压PI控制器的输出,得到两个逆变器的最终给定电压矢量,最后经空间矢量脉宽调制生成逆变器的开关信号,触发混合逆变器的开关器件,实现开绕组永磁同步电机的直接转矩控制。本发明实现了开绕组永磁同步电动机低、中、高速的宽范围运行,增大了电机加速过程中的电磁转矩,提高了直流电压源的电压利用率,并保证了永磁同步电机的高速恒功率运行。
申请公布号 CN103281026A 申请公布日期 2013.09.04
申请号 CN201310193799.6 申请日期 2013.05.22
申请人 浙江大学 发明人 林斌;孙丹
分类号 H02P21/00(2006.01)I 主分类号 H02P21/00(2006.01)I
代理机构 杭州求是专利事务所有限公司 33200 代理人 周烽
主权项 一种混合逆变器开绕组永磁同步电机系统的控制方法,混合逆变器由直流电压源供电的第一逆变器(1)和电容供电的第二逆变器(2)构成,第一逆变器(1)和第二逆变器(2)分别与永磁同步电动机(3)的定子绕组两端相连;其特征在于,该控制方法包括如下步骤:(1)利用电压电流传感器(6)采集永磁同步电机的三相定子电压信号uaubuc和三相定子电流信号iaibic,通过三相/两相静止坐标变换模块(9)对其进行坐标变换,得到两相静止αβ坐标系中的电压分量uαuβ和电流分量iαiβ。利用电压传感器(7)采集第二逆变器(2)的直流母线电压,即电容的反馈电压Vdc2。利用速度编码器(8)或者无传感器技术得到转子的转速ω。(2)根据所述的电压分量uαuβ和电流分量iαiβ,通过反馈电磁转矩、定子磁链和电流矢量估计模块(10),计算出永磁同步电机的反馈电磁转矩Te、反馈定子磁链Ψs和反馈定子磁链相对于α轴的夹角δ,同时计算出电流矢量的幅值Is和电流矢量相对于α轴的夹角θi。(3)根据所述的转子转速ω和给定转速ω*之差,经PI控制器(11)得到电磁转矩的初始给定值Te’。将电磁转矩的初始给定值Te’、反馈定子磁链Ψs、反馈定子磁链相对于α轴的夹角δ、电流矢量的幅值Is、电流矢量相对于α轴的夹角θi和转速ω经给定电磁转矩与定子磁链计算模块(12)得到给定电磁转矩Te*和给定定子磁链Ψs*。(4)给定电磁转矩Te*与反馈电磁转矩Te之差,经PI控制器(13),得到定子磁链的角度增量Δδ。将角度增量Δδ、给定定子磁链Ψs*、反馈定子磁链Ψs、反馈定子磁链相对于α轴的夹角δ以及电流矢量相对于α轴的夹角θi通过给定电压计算分配模块(14)计算出给定电压矢量Vs在α轴和β轴方向上的分量Vα、Vβ,并根据控制要求,将该给定电压矢量Vs分解为第一电压矢量:Vs1和第二电压矢量:Vs2。根据所述的电容反馈电压Vdc2与给定电容电压Vdc2*之差,经PI控制器(15),得到第二逆变器(2)的有功电压矢量Vc*,与第二电压矢量Vs2相加,得到第二逆变器(2)的给定电压矢量Vs2*。而第一电压矢量Vs1作为第一逆变器(1)的给定电压矢量Vs1*。(5)根据所述的第一逆变器(1)给定电压矢量Vs1*,利用空间矢量脉宽调制(16)生成PWM信号对第一逆变器(1)进行控制;根据所述的第二逆变器(2)给定电压矢量Vs2*,利用空间矢量脉宽调制(17)生成PWM信号对第二逆变器(2) 进行控制。
地址 310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号
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