[發(fā)明專(zhuān)利]一種小容量薄膜電容永磁同步電機(jī)直軸電流給定控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710413099.1
• 申請(qǐng)日: 2017-06-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107204727B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林明耀;張貝貝;楊公德
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02P21/00
• 分類(lèi)號(hào): H02P21/00;H02P25/022
• 代理公司: 南京蘇高專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 饒欣

本發(fā)明公開(kāi)了一種小容量薄膜電容永磁同步電機(jī)直軸電流給定控制方法，采用小容量的薄膜電容，代替?zhèn)鹘y(tǒng)功率電路中的大容量電解電容，相比傳統(tǒng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，小容量薄膜電容變頻系統(tǒng)體積得到減小，重量得到減輕。本發(fā)明不需要考慮波動(dòng)的母線電壓對(duì)交直軸參考電流的影響，相比于傳統(tǒng)的直軸電流給定方式更簡(jiǎn)單有效；交直軸電壓給定經(jīng)過(guò)陷波器，濾除特定次諧波分量，電流控制器采用內(nèi)模控制器或者重復(fù)控制器或者PR控制器，實(shí)現(xiàn)電機(jī)交軸電流對(duì)周期給定信號(hào)的快速跟蹤。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及永磁同步電機(jī)控制方法，特別是涉及一種小容量薄膜電容永磁同步電機(jī)直軸電流給定控制方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要由單相二極管不控整流電路、Boost升壓電路、三相逆變電路、采樣調(diào)理電路以及控制驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成。其中，為維持直流母線電壓恒定與輸出功率恒定，直流母線并聯(lián)一個(gè)大容量電解電容，但大容量電解電容的壽命易受電流紋波以及電容溫度的影響，電容溫度每提高10℃，電容壽命減半；大容量電解電容增加了整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的體積與重量；Boost升壓電路增加驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的損耗，增加整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的成本，并且電磁干擾較強(qiáng)。

針對(duì)傳統(tǒng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)存在的問(wèn)題，有學(xué)者提出用小容量的薄膜電容代替Boost升壓電路與大容量的電解電容，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的體積減小、重量降低以及成本降低。為降低電網(wǎng)側(cè)輸入電流的畸變率，提高電網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)，學(xué)者提出各種控制策略，但這些控制策略比較復(fù)雜，難以工業(yè)化應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是提供一種能夠簡(jiǎn)化傳統(tǒng)復(fù)雜的直軸電流給定方法、直軸電流給定值更精確、能夠?yàn)V除交直軸給定電壓中的特定次諧波分量、能夠降低電網(wǎng)電流的畸變率、提高電網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)的小容量薄膜電容永磁同步電機(jī)直軸電流給定控制方法。

技術(shù)方案：為達(dá)到此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明所述的小容量薄膜電容永磁同步電機(jī)直軸電流給定控制方法，包括以下步驟：

S1：通過(guò)編碼器或者霍爾位置傳感器得出當(dāng)前的電機(jī)轉(zhuǎn)子位置角θ，并計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速ω；再將當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速ω通過(guò)負(fù)反饋與給定轉(zhuǎn)速ω^*構(gòu)成轉(zhuǎn)速外環(huán)，電機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)際轉(zhuǎn)速ω與給定轉(zhuǎn)速ω^*相減得到轉(zhuǎn)速偏差信號(hào)Δω，轉(zhuǎn)速偏差信號(hào)Δω經(jīng)過(guò)速度調(diào)節(jié)器后的輸出信號(hào)作為電機(jī)交軸電流給定峰值i^*_qamp；

S2：通過(guò)電壓傳感器得到電網(wǎng)電壓的瞬時(shí)值v_s，電網(wǎng)電壓瞬時(shí)值v_s經(jīng)過(guò)一個(gè)鎖相環(huán)模塊，得到電網(wǎng)電壓相角θ_grid，電網(wǎng)電壓相角θ_grid經(jīng)過(guò)一個(gè)三角函數(shù)模塊并且平方，與步驟S1中的電機(jī)交軸電流給定峰值i^*_qamp相乘作為交軸電流給定值i_q^*；將當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速ω、電機(jī)交軸電流給定峰值i^*_qamp輸入到直軸參考電流發(fā)生器，得到直軸電流給定值i^*_d，如式(1)所示：

式(1)中，V_s為電網(wǎng)電壓有效值，L_d為直軸電感分量、L_q為交軸電感分量，λ為永磁磁鏈值，ω_g為電網(wǎng)電壓角速度；