[實用新型]一種提高空壓機永磁同步電動機控制系統(tǒng)性能的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202022744022.2
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN213817626U
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設計）人: 郭漢明;張加林;黃修喜;李儒江;張和明;張聰;莫樹良;陳振才;蔡良裕;麥發(fā)昊;王軍;陸遙;鄭少波;柴琦
• 申請（專利權）人: 華能海南發(fā)電股份有限公司東方電廠
• 主分類號: H02P21/24
• 分類號: H02P21/24;H02P21/18;H02P21/14;H02P25/022;H02P21/28
• 代理公司: 海口興南知識產(chǎn)權事務有限公司 46002
• 代理人: 戴巨龍;何瑞卿

本實用新型公開了一種提高空壓機永磁同步電動機控制系統(tǒng)性能的裝置，包括整流模塊、IPM模塊、電壓采樣模塊、電流采樣模塊、隔離電路和DSP電路；交流電源經(jīng)整流模塊變?yōu)橹绷麟姡绷麟娊?jīng)過IPM模塊產(chǎn)生電機驅(qū)動信號；所述DSP電路包括ADC模塊和PWM模塊，整流模塊輸出電壓經(jīng)電壓采樣模塊采集后經(jīng)ADC模塊轉(zhuǎn)換進入DSP電路，IPM模塊產(chǎn)生電機驅(qū)動信號經(jīng)電流采樣模塊采集后經(jīng)ADC模塊轉(zhuǎn)換進入DSP電路；DSP電路通過PWM模塊經(jīng)隔離電路與IPM模塊的控制端相連。本實用新型的有益效果是：采用通用設計，配置方便靈活，通過加載通用程序可實現(xiàn)空壓機永磁同步電動機無位置傳感器控制；采用低通濾波器對高頻定子電流進行信號過濾，實現(xiàn)轉(zhuǎn)子位置準確估算、電機定子磁極準確判斷。

技術領域

本實用新型涉及永磁同步電動機控制技術，具體地說，涉及一種提高空壓機永磁同步電機定子磁鏈估計器精度的裝置。

背景技術

隨著工業(yè)使用環(huán)境日趨多元，不管是在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防或者民用領域，都需要一定高壓氣體來協(xié)助生產(chǎn)或者提高效率。空壓機是一種用來壓縮氣體提高氣體壓力或輸送氣體的機械，具有高壓氣體穩(wěn)定，使用壽命長等優(yōu)點。隨著環(huán)境問題的日益突出，導致在建火電廠數(shù)量急劇下降，未來我國電力能源重點將轉(zhuǎn)向核電、水電、風電以及太陽能等新能源，現(xiàn)有火電廠總體數(shù)目將維持不變。由于火電增長數(shù)量受到限制，各大電廠均開展和進一步挖掘火電廠節(jié)能改造的潛力。在火電生產(chǎn)工藝中壓縮空氣主要用于熱工儀表、除灰輸送和檢修雜用三大領域，而空壓機站運行故障直接影響整個火電廠運行可靠性，嚴重時可造成停機事故，故空壓機系統(tǒng)被譽為火電廠“第二廠用電系統(tǒng)”。永磁同步電機 (PMSM)因其結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、效率高、功率因數(shù)高、轉(zhuǎn)動慣量低等顯著優(yōu)點，己經(jīng)成為空壓機交流伺服驅(qū)動控制系統(tǒng)的主流。

實用新型內(nèi)容

本實用新型正是為了解決上述技術問題而設計的一種提高空壓機永磁同步電動機控制系統(tǒng)性能的裝置。以提高空壓機永磁同步電動機無位置傳感器控制系統(tǒng)性能為目標，采用改進定子磁鏈估計器實時估計空壓機永磁同步電動機轉(zhuǎn)子位置，通過算法實時進行磁極判斷，實現(xiàn)空壓機永磁同步電動機穩(wěn)定換相。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種提高空壓機永磁同步電動機控制系統(tǒng)性能的裝置，包括整流模塊、IPM 模塊(智能功率模塊)、電壓采樣模塊、電流采樣模塊、隔離電路和DSP電路；交流電源通過整流模塊變?yōu)橹绷麟姡绷麟娊?jīng)過IPM模塊產(chǎn)生電機驅(qū)動信號；所述DSP電路包括ADC模塊和PWM模塊(脈沖寬度調(diào)制模塊)，整流模塊輸出電壓經(jīng)電壓采樣模塊采集后經(jīng)ADC模塊轉(zhuǎn)換進入DSP電路，IPM模塊產(chǎn)生電機驅(qū)動信號經(jīng)電流采樣模塊采集后經(jīng)ADC模塊轉(zhuǎn)換進入DSP電路；DSP電路通過PWM模塊經(jīng)隔離電路與IPM模塊的控制端相連。

所述一種提高空壓機永磁同步電動機控制系統(tǒng)性能的裝置，所述DSP電路還包括與PC電腦連接的接口，PC電腦通過所述接口與DSP電路連接，并將控制程序加載到DSP電路。

所述一種提高空壓機永磁同步電動機控制系統(tǒng)性能的裝置，所述DSP電路軟件模塊至少包括帶通濾波器BPF和低通濾波器LPF；dq軸定子磁鏈通過帶通濾波器BPF，轉(zhuǎn)換為高頻定子電流，通過估計轉(zhuǎn)子同步坐標系轉(zhuǎn)換變量得到其估計值，高頻定子電流估計值通過低通濾波器LPF進行信號過濾，d軸高頻分量信號進行磁極判據(jù)，q軸高頻分量信號估計的轉(zhuǎn)子位置。

所述一種提高空壓機永磁同步電動機控制系統(tǒng)性能的裝置，所述電機是永磁同步電機。

所述一種提高空壓機永磁同步電動機控制系統(tǒng)性能的裝置，其工作過程包括以下步驟：