[發明專利]一種IGBT型串級調速系統及其控制方法和控制系統

無效

• 申請號: 201310349070.3
• 申請日: 2013-08-12
• 公開（公告）號: CN103607161A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 黃中軍;馮陽;王奔;范月明;唐川
• 申請（專利權）人: 四川極度電控系統制造有限責任公司
• 主分類號: H02P25/02
• 分類號: H02P25/02;H02P27/06;H02J3/18
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 董芙蓉

1.一種IGBT型串級調速系統，其電路結構為：電動機轉子連接二極管不可控整流器，將交流電整流成直流；二極管不可控整流器通過Boost斬波電路，匹配整流側直流電壓和逆變側直流電壓，調節電機轉速；逆變側采用的逆變器為IGBT全控橋，將直流電轉換成交流電，將轉差功率回饋給電網；最后通過變壓器TI，連接到電動機定子側。

2.根據權利要求1所述的IGBT型串級調速系統，其特征在于IGBT全控橋連接有電感，濾除高次諧波。

3.根據權利要求1所述的IGBT型串級調速系統，其特征在于電動機轉子轉速的調節關系為其中n₀為初始轉速，U_dc為直流側電容電壓。為Boost斬波電路的占空比，E_r0為電動機轉子繞組開路電壓。

4.權利要求1所述IGBT型串級調速系統的無功補償控制方法，其特征在于包括斬波用IGBT采用轉速電流雙閉環PI控制，將轉速指令值與實測值的偏差經PI控制器調節后的輸出，作為流出整流器的直流電流的指令值，再經過PI環節的調節，來實現轉速的控制。

5.權利要求1所述IGBT型串級調速系統的無功補償控制方法，其特征在于對逆變器的控制采用逆系統方法和滑模變結構控制相結合的控制策略，包括下述步驟：

1)首先建立逆變側的逆變器在三相靜止坐標系下的數學模型，并將上述數學模型Park變換到dq0坐標系；

2)求解逆變器數學模型的逆系統，將逆系統串聯到原系統，補償成具有線性傳遞關系的解耦的偽線性系統；

3)采用指數趨近律的方法設計滑模變結構控制律，將該控制律應用于偽線性系統得到原系統控制量；

4)輸入原系統控制量，將其經Park逆變換和正弦脈寬調制，得出逆變器的驅動控制信號。

6.權利要求1所述IGBT型串級調速系統，還連接有無功補償控制系統，包括斬波用IGBT控制器和逆變器控制器，其中逆變器控制器包括數學模型構建單元，用來構建逆變器在dq坐標系下的數學模型；偽線性系統單元，用于求解逆變器數學模型的逆系統，并將其串聯在原系統之前構成偽線性系統；變結構控制單元，用來以指數趨近律的方法設計逆變器交流側電流分量的控制律，并應用于逆系統反解出原系統的控制量作為輸出；控制信號輸出單元，用來原系統控制輸入量后將其經Park逆變換和正弦脈寬調制，得出逆變器的驅動控制信號。