[發(fā)明專利]基于矩陣變換器的無刷雙饋電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)及滑模控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111258728.0
• 申請日: 2021-10-27
• 公開（公告）號: CN114584025A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 狄政璋;朱沛寧;鄒強(qiáng);劉智磊;胡盛青;熊朝陽
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南航天磁電有限責(zé)任公司
• 主分類號: H02P21/13
• 分類號: H02P21/13;H02P21/14;H02P21/18;H02P21/22;H02P9/00
• 代理公司: 長沙星耀專利事務(wù)所(普通合伙) 43205
• 代理人: 楊雄;寧星耀

1.基于矩陣變換器的無刷雙饋電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于：包括矩陣變換器、無刷雙饋感應(yīng)電機(jī)和鼠籠式感應(yīng)電機(jī)，其中無刷雙饋感應(yīng)電機(jī)的功率側(cè)定子繞組與電網(wǎng)直接相連，控制側(cè)定子繞組與功率變換器的輸出端相連，功率變換器的輸入端經(jīng)輸入濾波器連接到電網(wǎng)上；鼠籠式感應(yīng)電機(jī)與無刷雙饋感應(yīng)電機(jī)同軸連接，用于提供負(fù)載轉(zhuǎn)矩。

2.一種基于矩陣變換器的無刷雙饋電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的滑模控制方法，其特征在于：包括權(quán)利要求1所述的無刷雙饋電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，滑模控制方法包括如下步驟：

(1)利用電壓、電流傳感器采集靜止坐標(biāo)系下的電機(jī)功率側(cè)定子繞組的三相相電壓u_pa、u_pb、u_pc和三相電流i_pa、i_pb、i_pc和電機(jī)功率側(cè)繞組三相定子電流i_ca、i_cb、i_cc；利用增量式編碼器測量無刷雙饋感應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子速度n_r和轉(zhuǎn)子位置角θ_r；

(2)定位于功率側(cè)定子磁鏈側(cè)，將檢測到的三相靜止坐標(biāo)系下的無刷雙饋感應(yīng)電機(jī)功率側(cè)定子繞組的三相電壓u_pa、u_pb、u_pc和三相電流i_pa、i_pb、i_pc進(jìn)行Park變換和Clarke變換，得到兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電壓u_pd、u_pq和電流i_pd、i_pq，磁鏈ψ_pa、ψ_pb、ψ_pc；其中：

功率側(cè)定子磁鏈在參考坐標(biāo)系下的分量分別為：

ψ_p＝L_pi_p+M_pi_r

功率側(cè)電壓在參考坐標(biāo)系下的分量分別為：

(3)定位于功率側(cè)定子磁鏈側(cè)，根據(jù)電壓與磁鏈關(guān)系式，獲取功率側(cè)繞組的定子磁鏈幅值|ψ_p|、相角θ_p、頻率ω_p和磁鏈ψ_p；利用檢測到的轉(zhuǎn)子位置角θ_r和電機(jī)的極對數(shù)，計(jì)算功率側(cè)定子磁鏈角θ_c＝θ_p-(P_p+P_c)θ_r；建立兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系，將實(shí)測的功率側(cè)定子三相電壓和控制側(cè)定子三相電流進(jìn)行Clarke和Park坐標(biāo)變換，分別得到參考坐標(biāo)系下的電壓和電流，得到電壓與電流u_pd、u_pq、u_cd、u_cq、i_pd、i_pq、i_cd、i_cq；在此基礎(chǔ)上，忽略轉(zhuǎn)子電阻的影響，推導(dǎo)出電磁轉(zhuǎn)矩和無功功率與控制側(cè)定子電流的穩(wěn)態(tài)關(guān)系表達(dá)式：

電磁轉(zhuǎn)矩和控制側(cè)定子電流關(guān)系表達(dá)式為：

無功功率和控制側(cè)定子電流關(guān)系表達(dá)式為：