[發明專利]一種同步電機諧波電流檢測方法及系統

有效

• 申請號: 202010065837.X
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111239466B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 康勁松;母思遠;姜付杰;張志強;類延宵
• 申請（專利權）人: 同濟大學;中車青島四方機車車輛股份有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R31/34
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 丁云

1.一種同步電機諧波電流檢測方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

(1)基于d,q坐標系定子基波電流參考和反饋之間的控制誤差提取總定子電流諧波；

(2)利用多同步坐標變換和低通濾波從總定子電流諧波中提取待檢測各次諧波；

步驟(1)具體為：

(11)獲取d,q坐標系定子基波電流參考值及對應的基波電流反饋值；

(12)根據d,q坐標系定子基波電流參考值和系統電流閉環傳遞函數估計d,q坐標系定子實際基波電流響應；

(13)將d,q坐標系定子基波電流反饋值與定子實際基波電流響應作差得到總定子電流諧波；

具體地：

其中，i_dqh為d,q坐標系總定子電流諧波，i_dq為d,q坐標系定子基波電流反饋值，i_dq由采集到的三相定子電流通過d,q旋轉坐標變換變換得到，為d,q坐標系定子實際基波電流響應，i_dqref為d,q坐標系定子基波電流參考值，H(s)為系統電流閉環傳遞函數，s為拉普拉斯算子。

2.根據權利要求1所述的一種同步電機諧波電流檢測方法，其特征在于，步驟(2)具體為：

(21)對于待檢測頻次的諧波，分別進行同步坐標變換將待檢測頻次的諧波電流變成直流量；

(22)將待檢測頻次的諧波電流直流量經過低通濾波器濾除基波分量得到待檢測頻次的諧波電流幅值。

3.根據權利要求2所述的一種同步電機諧波電流檢測方法，其特征在于，步驟(21)中對于6k±1次諧波，其同步坐標變換的變換矩陣為：

其中，T_dq-dq(6k-1)為6k-1次諧波的同步坐標變換矩陣，T_dq-dq(6k+1)為6k+1次諧波的同步坐標變換矩陣，θ_e為電機電角度，k＝1,2,……,n，n為正常數。

4.一種同步電機諧波電流檢測系統，其特征在于，該系統包括：

總定子電流諧波提取模塊，該模塊基于d,q坐標系定子基波電流參考和反饋之間的控制誤差提取總定子電流諧波；

各次諧波電流提取模塊，該模塊利用多同步坐標變換和低通濾波從總定子電流諧波中提取待檢測各次諧波；

所述的總定子電流諧波提取模塊包括：

電流獲取子模塊，所述的電流獲取子模塊獲取d,q坐標系定子基波電流參考值i_dqref及對應的基波電流反饋值i_dq；

基波電流估計子模塊，所述的基波電流估計子模塊根據d,q坐標系定子基波電流參考值i_dqref和系統電流閉環傳遞函數H(s)估計d,q坐標系定子實際基波電流響應其中s為拉普拉斯算子；

減法器，將d,q坐標系定子基波電流反饋值i_dq與定子實際基波電流響應作差得到總定子電流諧波i_dqh：

5.根據權利要求4所述的一種同步電機諧波電流檢測系統，其特征在于，所述的各次諧波電流提取模塊包括：

同步坐標變換子模塊，設置多個，分別對待檢測頻次的諧波進行同步坐標變換將待檢測頻次的諧波電流變成直流量；

低通濾波器，設置多個，分別級聯于同步坐標變換子模塊輸出端，將待檢測頻次的諧波電流直流量經過低通濾波器濾除基波分量得到待檢測頻次的諧波電流幅值。

6.根據權利要求5所述的一種同步電機諧波電流檢測系統，其特征在于，同步坐標變換子模塊的同步坐標變換的變換矩陣為：

其中，T_dq-dq(6k-1)為6k-1次諧波的同步坐標變換矩陣，T_dq-dq(6k+1)為6k+1次諧波的同步坐標變換矩陣，θ_e為電機電角度，k＝1,2,……,n，n為正常數。