[發明專利]一種降低永磁同步電機相電流諧波分量的迭代控制器

有效

• 申請號: 201310745268.3
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103684177A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 匡敏馳;朱紀洪
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;H02P27/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種降低永磁同步電機相電流諧波分量的迭代控制器，包括前饋電流幅值補償模塊、迭代收斂控制模塊，其特征在于：

所述前饋電流幅值補償模塊，即采用給控制電壓乘以一個補償系數的方式對相電流進行補償，從而抑制電機因轉子的磁極不完全對稱造成的相電流幅值周期性脈動，最終使得各周期相電流幅值相等；經過前饋電流幅值補償后的控制電壓U_f為：

U_f＝A[j]U_m?sin(θ)

其中，θ為通過旋轉變壓器檢測到的轉子機械角換算出的電角度；U_msin(θ)為基礎正弦波控制電壓；A[j]為儲存前饋電流幅值補償系數的數組，則當永磁電機極對數為p時，數組包含元素A[1]到A[2p]；A[2k-1](1≤k≤p)表示相電流第k個周期0-180°所對應的相電流補償系數；A[2k](1≤k≤p)表示相電流第k個周期180-360°所對應的相電流補償系數；如果補償前相電流幅值偏小，則對應的補償系數大于1，反之，則對應的補償系數小于1；

所述迭代收斂控制模塊，即將電流傳感器測得的相電流與理論計算值相比較，將比較結果通過迭代計算后，存入到補償值數組U[i]中；補償值數組中的元素被用于對電機進行矢量控制，從而使相電流被強制糾正為標準正弦波；經過迭代收斂控制后，控制器最終輸出的控制電壓為：

U＝U_f+U[i]＝A[j]U_m?sin(θ)+U[i]

其中，補償值數組大小定為N，則當永磁電機極對數為p時，每個數組元素儲存了相電流360p/N°電角度對應的補償值；U[(l-1)N/p+1]到U[lN/p](1≤l≤p)表示相電流第l個周期對應的控制電壓補償值。

2.根據權利要求1所述的降低永磁同步電機相電流諧波分量的迭代控制器，其特征在于：所述迭代收斂控制步驟中補償值數組U[i]的計算步驟為：

步驟1：通過電流傳感器檢測定子相電流i，并求得每p個相電流周期中電流的最大值I_m；

步驟2：將I_m?sin(θ)作為參考標準正弦波，與當前檢測到的定子相電流i相減，得到電流差Δi；

步驟3：將Δi乘以增益K_p后累加到該電角度對應的相電流補償值數組中；

步驟4：在迭代收斂計算的最后將補償值數組中的值乘以一個衰減系數K(0＜K＜1)，從而使得數組中的補償值收斂，K的值非常接近于1。