[發明專利]變流器系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201410755614.0
• 申請日: 2014-12-10
• 公開（公告）號: CN105743118B
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 張少云
• 申請（專利權）人: 南車株洲電力機車研究所有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02P21/14;H02P101/15
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 趙洪

1.一種變流器系統，其特征在于，包括：變流器、電機(3)、速度傳感器(5)和控制裝置(10)，在所述變流器系統正常運行時，所述控制裝置(10)采用所述速度傳感器(5)采樣的轉子位置信號對所述變流器進行控制，并根據所述電機(3)的轉子電流誤差實時監測所述速度傳感器(5)的狀態；當所述速度傳感器(5)的信號出現異常時，所述控制裝置(10)采用轉子位置估算信號代替所述速度傳感器(5)采樣的轉子位置信號對所述變流器進行控制；所述變流器包括機側變流器(2)，所述控制裝置(10)包括轉子位置估算單元；當變流器正常運行時，所述機側變流器(2)采用所述速度傳感器(5)采樣的轉子位置信號和轉子轉速信號進行控制；所述轉子位置估算單元起動，實時計算出所述電機(3)的轉子位置估算信號和轉子轉速估算信號；所述控制裝置(10)的速度傳感器信號異常檢測單元實時監測根據電機模型計算得到的轉子電流與實測轉子電流的誤差函數值。

2.根據權利要求1所述的變流器系統，其特征在于：所述變流器進一步包括網側變流器(1)和Crowbar電路(4)，所述網側變流器(1)的交流端通過網側電感(7)連接至電網(6)，所述網側變流器(1)的直流端與所述機側變流器(2)的直流端相連；所述機側變流器(2)的交流端與所述電機(3)的轉子側相連，所述電機(3)的定子側與所述電網(6)相連；所述Crowbar電路(4)連接在所述機側變流器(2)與所述電機(3)的轉子側之間，用于在低電壓穿越工況下旁路所述機側變流器(2)。

3.根據權利要求1或2所述的變流器系統，其特征在于：所述變流器系統還包括用于檢測所述電機(3)的轉子電流的轉子電流傳感器(8)，以及用于檢測所述電機(3)的定子電流的定子電流傳感器(9)。

4.根據權利要求3所述的變流器系統，其特征在于：所述控制裝置(10)采用基于電機定子磁鏈模型參考自適應控制計算所述電機(3)的轉子位置估算信號和轉子轉速估算信號。

5.根據權利要求1、2、4中任一項所述的變流器系統，其特征在于：所述轉子位置估算單元采集并根據所述電機(3)的定子電壓u_s、定子電流i_s和轉子電流i_r計算所述電機(3)的轉子轉速估算信號，并根據轉子轉速估算信號進行積分計算得到轉子位置估算信號。

6.根據權利要求5所述的變流器系統，其特征在于：所述轉子位置估算單元將定子電壓u_s由三相坐標系下的定子電壓u_sa、u_sb、u_sc經Clark變換轉換至兩相靜止坐標系下的定子電壓u_sα和u_sβ；將定子電流i_s由三相坐標系下的定子電流i_sa、i_sb、i_sc經Clark變換轉換至兩相靜止坐標系下的定子電流i_sα和i_sβ；根據定子電壓u_sα、u_sβ和定子電流i_sα、i_sβ計算電機(3)的電壓模型定子磁鏈；將轉子電流i_r由三相坐標系下的轉子電流i_ra、i_rb、i_rc經Clark變換轉換至兩相靜止坐標系下的轉子電流i_rα和i_rβ；根據轉子位置估算信號將轉子電流i_rα和i_rβ變換至定子兩相靜止坐標系下的轉子電流i_rα′和i_rβ′；根據轉子電流i_rα′和i_rβ′計算出電機(3)的電流模型定子磁鏈和并根據定子磁鏈和計算出定子磁鏈誤差函數ε_ψs，根據定子磁鏈誤差函數ε_ψs進行轉子轉速估算信號計算，通過對轉子轉速估算信號進行積分得到轉子位置估算信號