[发明专利]一种变速永磁交流发电机系统及其双端口稳压控制方法

权利要求书

1.一种变速永磁交流发电机系统，包括永磁交流发电机、接入永磁交流发电机交流输出端的PWM整流器、与所述的PWM整流器相连的直流滤波装置以及控制器，其特征在于，所述的控制器包括：

转子位置与转速检测模块，用于获得所述发电机转子的位置θ和所述发电机转子的转速ω_r；

接入所述的直流滤波装置直流输出端的直流电压检测模块和直流电流检测模块，用于获得直流输出端的直流电压U_dc和直流电流I_dc；

接入所述发电机交流输出端的交流电压检测模块和交流电流检测模块，用于获得交流输出端的交流电压U_ac和交流电流；

坐标变换模块，用于根据所述发电机转子的位置θ将上述交流电流检测模块输出的交流电流进行坐标变换以将其转换为交轴电流I_q以及直轴电流I_d；

第一调节器，用于接收所述直流滤波装置直流输出端的直流电压U_dc和直流电流I_dc并根据预设的直流电压标准值U_dc^*产生并输出所述发电机交流输出端的交轴电流给定值I_q^*；

第二调节器，用于接收上述第一调节器输出的交轴电流给定值I_q^*和所述发电机转子的转速ω_r以及所述发电机交流输出端的交流电压U_ac，并根据预设的交流电压标准值U_ac^*产生并输出所述发电机交流输出端的直轴电流给定值I_d^*；

电流限幅模块，用于接收所述发电机转子的转速ω_r、所述发电机转子转速标准值ω_r^*，以及所述的交轴电流给定值I_q^*和所述的直轴电流给定值I_d^*，输出限幅后的交轴电流给定值I_q^*’和限幅后的直轴电流给定值I_d^*’，使得二者的相量和的幅值不超过所述发电机交流电流额定值I_额定；

PWM发生模块，用于比较所述的交轴电流I_q与其限幅后的给定值I_q^*’以及所述的直轴电流I_d与其限幅后的给定值I_d^*’，并根据所述发电机转子的位置θ和所述的发电机转子的转速ω_r，发出控制所述的PWM整流器的功率开关管导通或关断的PWM触发脉冲。

2.如权利要求1所述的变速永磁交流发电机系统，其特征在于，所述的转子位置与转速检测模块用传感器直接检测或者用无传感器控制算法观测所述发电机转子的位置θ和所述发电机转子的转速ω_r。

3.如权利要求1所述的变速永磁交流发电机系统，其特征在于，所述的第一调节器，用于实现如下过程：

当直流输出端电压U_dc小于其标准值U_dc^*时，增大输出的交轴电流标准值I_q^*；

当直流输出端电压U_dc大于其标准值U_dc^*时，减小输出的交轴电流标准值I_q^*。

4.如权利要求1所述的变速永磁交流发电机系统，其特征在于，所述的第二调节器，用于实现如下过程：

当交流输出端电压U_ac小于其标准值U_ac^*时，减小输出的直轴电流标准值I_d^*；

当交流输出端电压U_ac大于其标准值U_ac^*时，增大输出的直轴电流标准值I_d^*。