[發(fā)明專利]風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子初始位置檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410003939.3
• 申請(qǐng)日: 2014-01-03
• 公開（公告）號(hào): CN103731083A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余海濤;孟高軍;胡敏強(qiáng);黃磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): H02P21/14
• 分類號(hào): H02P21/14
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子初始位置檢測(cè)方法，通過(guò)給逆變器施加高頻線電壓脈沖，并且檢測(cè)響應(yīng)的線電流峰值，隨后利用SVPMW技術(shù)判斷磁極方向的轉(zhuǎn)子初始位置檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

目前，在各種結(jié)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，采用永磁同步發(fā)電機(jī)（PMSG）的方案及其效率較高，具有無(wú)需勵(lì)磁電路等優(yōu)點(diǎn)，有著重要的地位。特別是在小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，PMSG由于這些優(yōu)點(diǎn)而得到了更多的應(yīng)用。而能否對(duì)轉(zhuǎn)子初始位置進(jìn)行準(zhǔn)確估計(jì)是永磁同步發(fā)電機(jī)高性能控制策略（矢量控制或直接轉(zhuǎn)矩）和無(wú)位置傳感器運(yùn)行實(shí)現(xiàn)的前提條件，也是關(guān)系到電機(jī)是否順利起動(dòng)，以及能否實(shí)現(xiàn)最大轉(zhuǎn)矩起動(dòng)的關(guān)鍵問(wèn)題，一直是工程技術(shù)界研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題之一。

保證電機(jī)不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)且檢測(cè)轉(zhuǎn)子初始位置的方法，目前的研究成果為di/dt檢測(cè)法和高頻注入法兩種：di/dt檢測(cè)法需要向電機(jī)中注入幅值相同、方向不同的一系列電壓脈沖，檢測(cè)并比較相應(yīng)電流的大小來(lái)估計(jì)轉(zhuǎn)子初始位置，這種方法可行，但如果想得到精確的轉(zhuǎn)子初始位置需要施加多個(gè)不同方向的電壓脈沖，對(duì)逆變器的控制較為復(fù)雜；而采用高頻信號(hào)注入法，其基本原理是在電機(jī)中注入特定的高頻電壓信號(hào)，然后檢測(cè)電機(jī)中對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)以確定轉(zhuǎn)子的初始位置，但該方法算法較為復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)起來(lái)較為困難，且需要低通濾波器等額外的硬件電路，增加了成本；除此之外的一些初始位置檢測(cè)方法，需要依賴電機(jī)參數(shù)，使操作起來(lái)準(zhǔn)確性降低很多。所以提出一種不依賴電機(jī)參數(shù)，且實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，確定的檢測(cè)方法非常必要。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中轉(zhuǎn)子初始位置檢測(cè)值與實(shí)際值偏差較大，電機(jī)起動(dòng)時(shí)將會(huì)出現(xiàn)帶載能力下降甚至起動(dòng)失敗等問(wèn)題，本發(fā)明提供一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子初始位置檢測(cè)方法，通過(guò)給逆變器施加高頻線電壓脈沖，并且檢測(cè)響應(yīng)的線電流峰值，隨后利用SVPWM技術(shù)判斷磁極方向的轉(zhuǎn)子初始位置檢測(cè)方法。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子初始位置檢測(cè)方法，包括首先對(duì)線電流峰值進(jìn)行檢測(cè)、再根據(jù)線電流峰值初步確定轉(zhuǎn)子初始位置以及轉(zhuǎn)子磁極極性判斷幾部分，具體包括如下步驟：

（1）采用逆變器兩兩導(dǎo)通的控制方式，檢測(cè)ab相線電流峰值i_ab、ac相線電流峰值i_ac和bc相線電流峰值i_bc；

（2）根據(jù)下式確定初步檢測(cè)的轉(zhuǎn)子初始位置：

iab=Io+Imcos(2θr)iac=Io+Imcos(2θr-23π)ibc=Io+Imcos(2θr+23π)]]>