[發(fā)明專利]基于并聯(lián)EPLL的脈振高頻信號(hào)注入法信號(hào)提取系統(tǒng)及策略

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710447483.3
• 申請(qǐng)日: 2017-06-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107241042B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 儲(chǔ)劍波;何洋;曹廣超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): H02P21/18
• 分類號(hào): H02P21/18;H02P6/18
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種基于并聯(lián)EPLL的脈振高頻信號(hào)注入法信號(hào)提取系統(tǒng)，其特征在于，包括：電源電路、整流器、逆變器、電機(jī)、電機(jī)負(fù)載模塊、電機(jī)電流采集模塊、Clark變換模塊、Park變換模塊、并聯(lián)EPLL信號(hào)分析模塊、高頻信號(hào)PI模塊，積分處理模塊、直軸正方向判斷模塊、角度修正模塊、轉(zhuǎn)速誤差模塊、轉(zhuǎn)速PI模塊、d軸電流誤差模塊、d軸電流PI模塊、q軸電流誤差模塊、q軸電流PI模塊、高頻信號(hào)注入模塊、Park逆變換模塊、脈寬調(diào)制模塊；

所述電源電路為單相交流電源，用于為整流器提供單相交流電；

所述整流器為單相不控整流器，用于將單相輸入交流電整流為直流電，并向逆變器供電；

所述逆變器為三相電壓源型逆變器，用于接收脈寬調(diào)制模塊的電壓脈沖，并根據(jù)電壓脈沖控制電機(jī)；

所述電機(jī)負(fù)載模塊為外部負(fù)載，用于電機(jī)加載/卸載；

所述電機(jī)電流采集模塊用于采集電機(jī)三相電流，并發(fā)送至Clark變換模塊；

所述Clark模塊用于將電機(jī)三相電流轉(zhuǎn)換為αβ軸電流，并發(fā)送至Park變換模塊；

所述Park變換模塊用于將αβ軸電流轉(zhuǎn)換為d軸實(shí)際電流、q軸實(shí)際電流，并發(fā)送至并聯(lián)EPLL信號(hào)分析模塊；

所述并聯(lián)EPLL信號(hào)分析模塊用于采集電機(jī)所需的各頻率信號(hào)，并發(fā)送至高頻信號(hào)PI模塊、d軸電流PI模塊、q軸電流PI模塊以及直軸正方向判斷模塊；

所述高頻信號(hào)PI模塊用于將q軸高頻信號(hào)幅值收斂到零，得到預(yù)估轉(zhuǎn)速，并發(fā)送到轉(zhuǎn)速誤差模塊；

所述積分處理模塊用于將預(yù)估轉(zhuǎn)速積分處理后得到預(yù)估轉(zhuǎn)子位置角；

所述直軸正方向模塊用于判斷轉(zhuǎn)子位置角是否偏差180度，并發(fā)送標(biāo)志位到角度修正模塊修正預(yù)估轉(zhuǎn)子位置角；

所述角度修正模塊用于對(duì)預(yù)估轉(zhuǎn)子位置角進(jìn)行修正，并發(fā)送到Park變換以及逆變器模塊；

所述轉(zhuǎn)速誤差模塊用于將給定轉(zhuǎn)速與信號(hào)處理計(jì)算得到的預(yù)估轉(zhuǎn)速對(duì)比，得到轉(zhuǎn)速誤差，并將其發(fā)送至轉(zhuǎn)速PI模塊；

所述轉(zhuǎn)速PI模塊用于將轉(zhuǎn)速誤差進(jìn)行PI調(diào)節(jié)，得到q軸給定電流，并發(fā)送至q軸電流誤差模塊；

所述d軸電流誤差模塊用于將d軸給定電流與d軸實(shí)際基波電流對(duì)比，得到d軸電流誤差，并將其發(fā)送至d軸電流PI模塊；

所述q軸電流誤差模塊用于將q軸給定電流與q軸實(shí)際基波電流對(duì)比，得到q軸電流誤差，并將其發(fā)送至q軸電流PI模塊；

所述d軸電流PI模塊用于將d軸電流誤差進(jìn)行PI調(diào)節(jié)，得到d軸實(shí)際電壓，并發(fā)送至電壓park逆變換模塊；

所述q軸電流PI模塊用于將q軸電流誤差進(jìn)行PI調(diào)節(jié)，得到q軸實(shí)際電壓，并發(fā)送至電壓park逆變換模塊；

所述高頻信號(hào)注入模塊用于給電機(jī)預(yù)估dq軸注入高頻信號(hào)，發(fā)送到Park逆變換模塊，從而在電機(jī)預(yù)估dq軸電流上得到轉(zhuǎn)子位置信號(hào)；

所述Park逆變換模塊用于將dq軸電壓轉(zhuǎn)換為α軸電壓、β軸電壓，并發(fā)送至脈寬調(diào)制模塊；

所述脈寬調(diào)制模塊為空間矢量脈寬調(diào)制，用于根據(jù)αβ軸電壓、母線電壓計(jì)算得到電壓脈沖，并發(fā)送至逆變器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于并聯(lián)EPLL的脈振高頻信號(hào)注入法信號(hào)提取系統(tǒng)，其特征在于，所述電機(jī)為永磁同步電機(jī)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于并聯(lián)EPLL的脈振高頻信號(hào)注入法信號(hào)提取系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括以下步驟：

實(shí)時(shí)采集單相交流輸入電壓、直流母線電壓幅值及相位，實(shí)時(shí)采集電機(jī)三相電流；

對(duì)所述的電機(jī)abc三相電流進(jìn)行Clark變換，得到αβ軸電流，對(duì)所述αβ軸電流進(jìn)行Park變換，得到d、q軸實(shí)際電流；

對(duì)所述d、q軸實(shí)際電流進(jìn)行并聯(lián)EPLL信號(hào)分析，提取各頻率信號(hào)幅值，對(duì)得到的高頻信號(hào)幅值進(jìn)行高頻PI處理，得到預(yù)估轉(zhuǎn)速；

計(jì)算給定電機(jī)轉(zhuǎn)速與所述預(yù)估轉(zhuǎn)速的誤差，并對(duì)轉(zhuǎn)速誤差進(jìn)行PI調(diào)節(jié)；得到q軸給定電流；

獲得d、q軸給定電流與實(shí)際d、q軸基波電流誤差，并對(duì)電流誤差進(jìn)行PI調(diào)節(jié)，得到d、q軸電壓實(shí)際值；

給電機(jī)預(yù)估d、q軸注入高頻信號(hào)，與d、q軸電壓實(shí)際值疊加進(jìn)行Park逆變換，得到αβ軸電壓；

根據(jù)αβ軸電壓、母線電壓，對(duì)逆變器進(jìn)行SVPWM調(diào)制，并通過(guò)逆變器控制電機(jī)。