[發明專利]一種基于電壓前饋的永磁同步電機端部短路保護系統

在審

• 申請號: 201811466061.1
• 申請日: 2018-12-03
• 公開（公告）號: CN109687808A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: *非凡
• 申請（專利權）人: 浙江零跑科技有限公司
• 主分類號: H02P29/024
• 分類號: H02P29/024;H02P29/028
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種基于電壓前饋的永磁同步電機端部短路保護系統，其特征在于，

包括母線電壓濾波器、電壓斜率檢測器、電壓門限判斷器和端部短路動作執行器，所述母線電壓濾波器與同步電機的逆變器直流母線連接，所述母線電壓濾波器對逆變器直流母線電壓進行濾波處理，所述濾波處理后的直流母線電壓值分別傳輸至電壓斜率檢測器以及電壓門限判斷器；所述電壓斜率檢測器檢測直流母線電壓上升斜率，當所述上升斜率超過設定閾值時，觸發端部短路動作執行器工作；所述電壓門限判斷器檢測直流母線電壓值是否超過設定閾值，當直流母線電壓值超過設定閾值時，觸發端部短路動作執行器工作，所述端部短路動作執行器調節同步電機相電流達到穩態電流點時進行短路操作。

2.根據權利要求1所述的一種基于電壓前饋的永磁同步電機端部短路保護系統，其特征在于，

所述端部短路動作執行器包括短路執行器、電壓判斷器和前饋信號發生器，所述端部短路動作執行器受到觸發時，所述前饋信號發生器調節同步電機的相電流，使其接近穩態電流點，在調節過程中所述電壓判斷器判斷電壓抬升值，當電壓抬升值達到設定上限時，所述短路執行器進行短路操作。

3.根據權利要求1或2所述的一種基于電壓前饋的永磁同步電機端部短路保護系統，其特征在于，

所述母線電壓濾波器為低通濾波器。

4.根據權利要求1或2所述的一種基于電壓前饋的永磁同步電機端部短路保護系統，其特征在于，

所述電壓斜率檢測器的工作方法為：

A1)以時間T1為周期，獲取濾波處理后的直流母線電壓值；

A2)計算最后獲取的直流母線電壓值與前一次獲取的直流母線電壓值的差值err；

A3)當err大于設定單步增量△s+時，判斷直流母線電壓處于陡升階段，當err小于設定單步減量△s-時，認為直流母線電壓處于陡降階段；

A4)若直流母線電壓處于陡升階段或陡降階段，則判斷上升斜率超過設定閾值，反之，回到步驟A2執行。

5.根據權利要求3所述的一種基于電壓前饋的永磁同步電機端部短路保護系統，其特征在于，所述電壓斜率檢測器的工作方法為：

A1)以時間T1為周期，獲取濾波處理后的直流母線電壓值；

A2)計算最后獲取的直流母線電壓值與前一次獲取的直流母線電壓值的差值err；

A3)當err大于設定單步增量△s+時，判斷直流母線電壓處于陡升階段，當err小于設定單步減量△s-時，認為直流母線電壓處于陡降階段；

A4)若直流母線電壓處于陡升階段或陡降階段，則判斷上升斜率超過設定閾值，反之，回到步驟A2執行。

6.根據權利要求2所述的一種基于電壓前饋的永磁同步電機端部短路保護系統，其特征在于，

所述端部短路動作執行器在受到觸發后的工作方法為：

B1)所述短路動作執行器向逆變器發送指令，使逆變器上三橋全通且下三橋全斷、或者上三橋全斷且下三橋全通；

B2)所述前饋信號發生器逐步調節同步電機相電壓，直至相電壓與預設的電流對應，使同步電機相電流緩緩趨于穩態電流點；

B3)所述電壓判斷器檢測并判斷當前同步電機相電壓是否超過設定上限值，若是，則短路執行器進行短路動作，若否，則繼續檢測。

7.根據權利要求1或2所述的一種基于電壓前饋的永磁同步電機端部短路保護系統，其特征在于，

所述穩態電流點的計算方法為：

其中I_dSTA為穩態電流點，λ_PM為同步電機的永磁體磁鏈，L_d為同步電機本體的直軸電感。

8.根據權利要求3所述的一種基于電壓前饋的永磁同步電機端部短路保護系統，其特征在于，所述穩態電流點的計算方法為：

其中I_dSTA為穩態電流點，λ_PM為同步電機的永磁體磁鏈，L_d為同步電機本體的直軸電感。