[發(fā)明專利]一種六相交流電機系統(tǒng)及其控制方法和控制裝置

有效

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• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN110350833B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設計）人: 馮江華;許峻峰;梅文慶;文宇良;廖武
• 申請（專利權）人: 中車株洲電力機車研究所有限公司
• 主分類號: H02P21/22
• 分類號: H02P21/22;H02P25/22
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

1.一種六相交流電機的控制方法，所述六相交流電機帶有兩套三相繞組；其特征在于，所述控制方法包括：

確定各套所述繞組的d軸和q軸的電流給定值和電流反饋值；確定為各套所述繞組供電的變流器模塊的直流供電電壓值；

采用預設控制算法，根據(jù)各套所述繞組的所述電流給定值與所述電流反饋值的差值，分別計算各套所述繞組的電壓控制分量；

采用預設解耦表達式，根據(jù)各套所述繞組的所述電流反饋值，分別計算各套所述繞組的電壓解耦量，所述電壓解耦量包括所述繞組的內(nèi)部解耦項和兩套所述繞組間的交叉解耦項；

分別對各套所述繞組的所述電壓控制分量、所述電壓解耦量和諧波抑制補償分量進行求和計算，以獲取各套所述繞組的電壓控制總量；

根據(jù)各套所述繞組的所述電壓控制總量和所述直流供電電壓值，進行空間矢量調(diào)制，以分別獲取各套所述繞組的脈沖控制信號，并將所述脈沖控制信號分別發(fā)送至與各套所述繞組對應的所述變流器模塊，以便各個所述變流器模塊在所述脈沖控制信號的控制下為對應的所述繞組供電；

其中，所述諧波抑制補償分量的計算過程包括：

對各套所述繞組的所述三相電流實際值進行矢量空間解耦變換；

對所述矢量空間解耦變換結果中的z1-z2平面分量進行兩項靜止到兩相旋轉(zhuǎn)的坐標系變換，以便將各套所述繞組的所述三相電流實際值中的5次諧波和7次諧波均轉(zhuǎn)換為6次諧波；

將所述兩項靜止到兩相旋轉(zhuǎn)的坐標系變換結果輸入預設的PR控制器，其中，所述PR控制器的諧振頻率與所述6次諧波的頻率相同；

對所述PR控制器的輸出結果進行兩相旋轉(zhuǎn)到兩項靜止的坐標系變換；將所述兩相旋轉(zhuǎn)到兩項靜止的坐標系變換結果作為z1-z2平面分量，進行矢量空間解耦反變換，以獲取各套所述繞組的諧波抑制三相補償電壓；

分別對所述諧波抑制三相補償電壓進行三相靜止到兩相旋轉(zhuǎn)的坐標系變換，以獲取各套所述繞組的d軸和q軸的所述諧波抑制補償分量。

2.根據(jù)權利要求1所述的控制方法，其特征在于，

當所述六相交流電機為六相異步交流電機時，所述預設解耦表達式為：

當所述六相交流電機為六相同步交流電機時，所述預設解耦表達式為：

其中，ud1_couple和uq1_couple分別為第一套所述繞組的d軸和q軸的所述電壓解耦量；ud2_couple和uq2_couple分別為第二套所述繞組的d軸和q軸的所述電壓解耦量；i_d1和i_q1分別為第一套所述繞組的d軸和q軸的電流反饋值，i_d2和i_q2分別為第二套所述繞組的d軸和q軸的電流反饋值；R_s、ω₁分別為定子電阻和定子繞組角頻率；L_m、L_s和L_r分別為所述六相異步交流電機的勵磁電感、定子電感和轉(zhuǎn)子電感；ψ_f、M_d和M_q分別為所述六相同步交流電機的永磁體磁鏈、兩套所述繞組d軸間的互感和兩套所述繞組q軸間的互感。

3.根據(jù)權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述確定各套所述繞組的d軸和q軸的電流給定值包括：

判斷是否存在發(fā)生故障的所述變流器模塊；

若不存在發(fā)生故障的所述變流器模塊，則獲取各個所述變流器模塊的溫度；并判斷所述變流器模塊的溫度的差值是否小于預設閾值；

若是，則根據(jù)所述六相交流電機的輸出功率要求，為兩套所述繞組設置相等的d軸和q軸的電流給定值；

若否，則根據(jù)所述輸出功率要求，為兩套所述繞組設置不等的d軸和q軸的電流給定值；其中，溫度較高的所述變流器模塊所對應的所述電流給定值小于溫度較低的所述變流器模塊所對應的所述電流給定值。

4.根據(jù)權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述確定各套所述繞組的d軸和q軸的電流反饋值包括：

獲取各套所述繞組的三相電流實際值；

分別對各套所述繞組的所述三相電流實際值進行三相靜止到兩相旋轉(zhuǎn)的坐標系變換，以獲取各套所述繞組的d軸和q軸的所述電流反饋值。