[發(fā)明專利]一種無(wú)刷雙饋電機(jī)控制裝置及其直接轉(zhuǎn)矩控制方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010607571.3
• 申請(qǐng)日: 2010-12-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102055405A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張愛(ài)玲;周贊強(qiáng);賈文霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H02P27/06
• 分類號(hào): H02P27/06;H02P23/14
• 代理公司: 山西太原科衛(wèi)專利事務(wù)所 14100
• 代理人: 戎文華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無(wú)刷雙饋電機(jī)控制裝置及其直接轉(zhuǎn)矩控制方法，尤其是一種能在功率繞組和控制繞組各自的靜止坐標(biāo)系下實(shí)現(xiàn)的無(wú)刷雙饋電機(jī)控制裝置及其直接轉(zhuǎn)矩控制方法。

背景技術(shù)

無(wú)刷雙饋電機(jī)是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種新型交流電機(jī)，其結(jié)構(gòu)與籠型轉(zhuǎn)子異步電機(jī)相似，沒(méi)有滑環(huán)碳刷，可以實(shí)現(xiàn)雙饋運(yùn)行——既可作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于交流調(diào)速系統(tǒng)，也可作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行于變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，具有變頻器容量小、功率因數(shù)可調(diào)的特點(diǎn)，特別適合應(yīng)用于風(fēng)機(jī)和泵類調(diào)速節(jié)能系統(tǒng)以及變速恒頻風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域。

直接轉(zhuǎn)矩控制是繼矢量控制之后出現(xiàn)的一種控制方法，這種控制方法避開(kāi)了矢量控制需要旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，特性易受電機(jī)參數(shù)影響的問(wèn)題，在靜止坐標(biāo)系下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的直接控制，具有簡(jiǎn)潔明了的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，優(yōu)良的靜、動(dòng)態(tài)性能，在異步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)得到成功應(yīng)用。該方法在無(wú)刷雙饋電機(jī)中應(yīng)用的關(guān)鍵是電磁轉(zhuǎn)矩和磁鏈的準(zhǔn)確觀測(cè)。

現(xiàn)有公開(kāi)報(bào)道的文獻(xiàn)中，無(wú)刷雙饋電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)中所使用的電磁轉(zhuǎn)矩的觀測(cè)方法有兩種，方法之一是建立在轉(zhuǎn)子速d-q坐標(biāo)系數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，計(jì)算方法是由公式(1)變換得到的公式(2)實(shí)現(xiàn)；方法之二是2010年西班牙學(xué)者在文獻(xiàn)Direct?torque?control?designand?experimental?evaluation?for?the?brushless?doubly?fed?machine中提出的建立在控制繞組靜止坐標(biāo)系數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，計(jì)算方法如公式(8)。

(1)轉(zhuǎn)子速d-q坐標(biāo)系電磁轉(zhuǎn)矩的計(jì)算方法

T_e＝p_pL_pr(i_qpi_dr-i_dpi_qr)-p_cL_cr(i_qci_dr+i_dci_qr)＝T_ep+T_ec????(1)

T_e＝p_p(i_qpψ_dp-i_dpψ_qp)+p_c(i_qcψ_dc-i_dcψ_qc)＝T_ep+T_ec

T_ep＝p_p(i_qpψ_dp-i_dpψ_qp)??????????????????????????????????(2)

T_ec＝p_c(i_qcψ_dc-i_dcψ_qc)

式中p_p、p_c分別為功率繞組、控制繞組極對(duì)數(shù)，i_qp、i_dp、i_qc、i_dc、i_qr、i_dr分別為功率繞組、控制繞組和轉(zhuǎn)子繞組d軸和q軸電流分量，L_pr、L_cr分別為功率繞組和控制繞組與轉(zhuǎn)子的互感，ψ_dp、ψ_qp、ψ_dc、ψ_qc分別為功率繞組、控制繞組磁鏈的d軸和q軸分量，T_e、T_ep、T_ec分別為無(wú)刷雙饋電機(jī)總轉(zhuǎn)矩以及功率繞組和控制繞組產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。