[發明專利]一種直線感應電機穩態最小損耗控制方法及系統

有效

• 申請號: 201710161569.X
• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN106788065B
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 徐偉;胡冬
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14;H02P21/16;H02P21/00;H02P25/062
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智;曹葆青

1.一種直線感應電機穩態最小損耗控制方法，其特征在于，包括：

(1)采集直線感應電機初級電流i_A、i_B，電機速度v₂，并由電機速度v₂計算得到電機次級角頻率ω_r；

(2)基于直接磁場定向方法，由電機初級電流i_A、i_B通過ABC-αβ坐標變換后結合電機次級角頻率ω_r計算獲得直線感應電機的次級磁鏈幅值ψ_dr、次級磁鏈角度θ₁；由電機初級電流i_A、i_B通過ABC-dq坐標變換后結合次級磁鏈角度θ₁計算獲得初級d軸電流i_ds與初級q軸電流i_qs；

(3)基于邊端效應系數對直線感應電機dq軸的勵磁電感與次級電阻加以修正后，結合直線感應電機dq軸的電壓以及直線感應電機dq軸的磁鏈計算獲得電機的電磁推力F；

(4)基于電磁推力F和電機次級角頻率ω_r得到使直線感應電機損耗最小時的最優磁鏈值將次級磁鏈幅值ψ_dr與最優磁鏈值比較后經PI調節獲得初級d軸電流控制量將電機次級角頻率ω_r與預設值比較后經PI調節獲得初級q軸電流控制量

其中，所述最優磁鏈值的具體實現方式為：

確定直線感應電機可控損耗函數：

在采用次級磁場定向且電機處于穩態運行時，電機的電磁推力F與電機次級角頻率ω_r視為常數，各電感上壓降為零，同時次級q軸磁鏈ψ_qr為零，則將電磁推力簡化為：進而將直線感應電機可控損耗函數P_loss簡化為：其中，a₁、a₂、a₃、a₄、a₅表示損耗系數：

其中，L_s＝L_me+L_ls；

在P_loss'最小時求得的磁鏈值即為最優磁鏈

i_ds為初級d軸電流、i_qs為初級q軸電流、i_dr為次級d軸電流、i_qr為次級q軸電流、i_dc為鐵損電阻支路d軸電流、i_qc為鐵損電阻支路q軸電流，ψ_dr為次級d軸磁鏈、R_re＝K_rC_rR_r為等效次級電阻、R_s為初級電阻、R_c為鐵損電阻、R_r為次級電阻、K_r為縱向邊端效應次級電阻修正系數、C_r為橫向邊緣效應次級電阻修正系數、L_me＝K_xC_xL_m，L_ls為初級漏感、L_m為勵磁電感、L_lr為次級漏感、K_x為縱向邊端效應勵磁電感修正系數，C_x為橫向邊緣效應勵磁電感修正系數、τ為直線感應電機極距，L_r＝L_me+L_lr；

(5)將初級d軸電流i_ds與初級d軸電流控制量比較后經PI調節獲得初級d軸電壓控制量將初級q軸電流i_qs與初級q軸電流控制量比較后經PI調節獲得初級q軸電壓控制量將初級d軸電壓控制量初級q軸電壓控制量經過dq-αβ坐標變換后進行空間矢量脈寬調制SVPWM，控制逆變器驅動直線感應電機運行。