[發明專利]基于容錯矢量控制的五相永磁電機三次諧波電流注入方法

有效

• 申請號: 201710630112.9
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN107276492B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 劉國海;林志鵬;陳前;趙文祥;吉敬華;徐高紅
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: H02P29/028
• 分類號: H02P29/028;H02P21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于容錯矢量控制的五相永磁電機三次諧波電流注入方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：根據故障前后基波磁動勢之和不變以及故障后的α-β軸磁動勢仍然可以形成磁鏈圓兩個原則，來推導五相永磁電機在單相開路故障，相鄰兩相開路故障和不相鄰兩相開路故障下對應的基波降階克拉克和帕克變換；

步驟2：利用步驟1中得到的基波降階克拉克、帕克變換，推導各類故障下五相永磁電機的基波解耦模型；

步驟3，根據步驟2中得到的各類開路故障下的基波解耦模型，推導出單相開路故障下、兩相開路故障下注入三次諧波電流的公式；

步驟4：檢測五相永磁電機的轉速，作為電機的速度反饋ω，將反饋轉速與給定轉速ω^*進行比較得到轉速誤差e,將得到的轉速誤差e輸入到PI控制器中，計算得到五相永磁電機給定基波q軸電流

步驟5：將得到的給定基波q軸電流輸入到容錯電流計算模塊中，根據故障信息，選擇對應的降階克拉克和帕克變換；

步驟6：利用電流傳感器，對五相永磁電機的電流進行采樣，根據故障信息，選取對應的基波降階克拉克和帕克變換矩陣，對剩余正常相電流進行變換，得到旋轉正交坐標系下反饋的電流分量；單相開路故障時的反饋電流分量為：i_d,i_q,i₃；其中i_d，i_q，i₃分別為d-q軸和三次空間下的電流分量；兩相開路故障時的反饋電流分量為：i_d,i_q；

將得到的反饋電流分量與給定電流分量進行比較，將得到的誤差送入到PI控制器中，得到旋轉正交坐標系下的給定電壓分量，單相開路故障時得到的給定電壓分量為：U_d，U_q，U₃；其中U_d，U_q，U₃分別為d-q軸和三次空間下的電壓分量；兩相開路故障下的給定電壓分量為：U_d，U_q；

步驟7：將步驟6中得到的給定旋轉正交坐標系的電壓分量，利用對應的基波降階克拉克和帕克變換，變換為自然坐標系下的剩余相電壓，將得到的剩余相電壓輸入到基于載波的脈寬調制CPWM模塊中，得到各相的開關信號，輸入到逆變器中，實現五相永磁電機開路故障下的容錯矢量控制。

2.根據權利要求1所述基于容錯矢量控制的五相永磁電機三次諧波電流注入方法，其特征在于，步驟1中，推導得到的五相永磁電機在單相開路故障，相鄰兩相開路故障和不相鄰兩相開路故障下對應的基波降階克拉克和帕克變換矩陣為：

單相開路時：假如A相發生開路，推導得到的基波降階克拉克變換為：

其中，為A相開路故障下的基波降階克拉克變換矩陣；δ為相鄰兩相之間的夾角，δ＝2π/5；x為修正系數，x＝-1；

單相開路故障下的基波降階帕克變換為：

其中，代表單相開路故障下的基波降階帕克變換矩陣；θ_e為電機的電角度；

相鄰兩相開路：假如A、B兩相發生開路故障，推導得到的基波降階克拉克變換為：

其中，為A、B開路故障下的基波降階克拉克變換；

不相鄰兩相開路：假如A、C兩相發生開路故障時，推導得到的基波降階克拉克變換為：

其中，為A、C兩相開路故障下的基波降階克拉克變換；

兩相開路故障下的基波降階帕克變換為：