[發明專利]五相電機同軸串聯系統的軸偏補償方法

有效

• 申請號: 202210925980.0
• 申請日: 2022-08-03
• 公開（公告）號: CN115149847B
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發明（設計）人: 楊貴杰;孫國棟;蘇健勇;鐘本誠;譚凱文
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H02P6/04
• 分類號: H02P6/04;H02P21/00;H02P21/13;H02P21/14;H02P21/18;H02P21/20;H02P25/022
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 于歌

1.五相電機同軸串聯系統的軸偏補償方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：采用五相-兩相靜止變換陣將五相電機同軸串聯系統在自然坐標系下的五相電流Ι_s變換為靜止坐標系下的α和β軸電流；

步驟二：利用磁鏈觀測器對五相電機同軸串聯系統進行觀測，獲得基波下α和β軸的定子繞組磁鏈觀測值；

步驟三：通過下式計算五相電機同軸串聯系統α和β軸的永磁磁鏈估計值：

其中，和分別為兩個五相電機基波下α軸的永磁磁鏈估計值，和分別為兩個五相電機基波下β軸的永磁磁鏈估計值，和分別為兩個五相電機基波下α軸的定子繞組磁鏈觀測值，和分別為兩個五相電機基波下β軸的定子繞組磁鏈觀測值，i_α和i_β分別為靜止坐標系下的α和β軸電流，L_α1和L_α2分別為兩個五相電機基波下α軸的電感，L_β1和L_β2分別為兩個五相電機基波下β軸的電感；

步驟四：采用歸一化鎖相環估算五相電機同軸串聯系統磁鏈的估計位置角

步驟五：根據五相電機同軸串聯系統磁鏈的估計位置角和一個五相電機的實際位置角θ計算軸偏角的估計值

步驟六：調整五相電流Ι_s使得五相電機同軸串聯系統磁鏈的位置角θ_sys符合下式：

使得五相電機同軸串聯系統輸出轉矩最大，完成軸偏補償。

2.根據權利要求1所述的五相電機同軸串聯系統的軸偏補償方法，其特征在于，步驟一中根據下式獲得靜止坐標系下的α和β軸電流：

其中，α＝2π/5，i_a、i_b、i_c、i_d和i_e分別為五相電機a、b、c、d和e相電流。

3.根據權利要求1所述的五相電機同軸串聯系統的軸偏補償方法，其特征在于，步驟二中磁鏈觀測器的表達式為：

其中，R_s1和R_s2分別為五相電機同軸串聯系統中兩個電機的內阻，u_α和u_β分別為基波下α和β軸的電壓，和分別為基波下α和β軸的定子繞組磁鏈觀測值，p[]表示微分函數。

4.根據權利要求1所述的五相電機同軸串聯系統的軸偏補償方法，其特征在于，步驟四中利用下式估算五相電機同軸串聯系統磁鏈的估計位置角

其中，ψ_dm為永磁體磁鏈幅值。

5.根據權利要求4所述的五相電機同軸串聯系統的軸偏補償方法，其特征在于，所述永磁體磁鏈幅值ψ_dm的表達式如下：

6.根據權利要求1所述的五相電機同軸串聯系統的軸偏補償方法，其特征在于，五相電機同軸串聯系統總輸出轉矩T_e為：

其中，q為電機極對數，θ_x為補償角，當輸出轉矩最大時ψ_dm為永磁體磁鏈幅值。