[发明专利]复合转子无刷双馈交流电机全象限变频调速系统和方法

权利要求书

1.一种复合转子无刷双馈交流电机全象限变频调速系统，包括与交流电网相连的复合转子无刷双馈交流电机（4）及与其转轴相连的机械负载（9），其特征在于，还包括电机侧PWM变换器（3）、主回路直流环节（1）、网侧PWM变换器（2）、AD转换器（8）和可编程序处理器（5），

所述复合转子无刷双馈交流电机（4）的控制绕组、电机侧PWM变换器（3）、主回路直流环节（1）和网侧PWM变换器（2）依次相连，所述网侧PWM变换器（2）与所述交流电网相连，所述AD转换器(8)与所述可编程处理器（5）、电机侧PWM变换器（3）、主回路直流环节（1）、网侧PWM变换器（2）和交流电网分别相连，所述电机侧PWM变换器（3）和网侧PWM变换器（2）分别与所述可编程处理器(5)相连；所述可编程处理器(5)执行如下控制步骤：

通过所述AD转换器（8）检测电机控制绕组、网侧的工作电压和电流以及直流侧电压，判断当前电机的工作状态；计算电机的输出功率、功率因数，通过所述电机侧PWM变换器（3）控制电机控制绕组的工作电压、电流和频率，调节电机的输出功率、功率因数和转速，控制电机欠同步转速和超同步转速运行；通过所述网侧PWM变换器（2）控制网侧工作电流，当直流侧电压偏低时，从所述电网吸收能量或减少向所述电网输出能量以提高直流侧电压；当直流侧电压偏高时，向所述电网输出能量或增大向所述电网输出能量以降低直流侧电压，控制直流侧电压四象限稳定运行。

2.根据权利要求1所述的复合转子无刷双馈交流电机全象限变频调速系统，其特征在于：还包括监控触摸屏（6），所述监控触摸屏（6）与所述可编程处理器（5）相连，所述可编程处理器（5）与所述监控触摸屏（6）和AD转换器（8）之间分别设有RS485通讯端口（7）。

3.根据权利要求1或2所述的复合转子无刷双馈交流电机全象限变频调速系统，其特征在于，其中所述电机侧PWM变换器（3）和网侧PWM变换器（2）采用全控型开关器件IGBT构成。

4.根据权利要求3所述的复合转子无刷双馈交流电机全象限变频调速系统，其特征在于，其中所述可编程处理器（5）替换采用单片机或DSP处理器。

5.一种复合转子无刷双馈交流电机全象限智能调速控制的方法，该方法设置电机侧PWM变换器（3）、主回路直流环节（1）、网侧PWM变换器（2）、AD转换器（8）、可编程序处理器（5）和监控触摸屏（6），其特征在于，该方法执行如下控制步骤：

1）所述可编程序处理器（5）启动初始化程序对控制器进行初始化，系统处于准备工作状态；

2)通过所述监控触摸屏（6）实现人机交互，进行运行方式和转速的设定、控制参数的修改和对系统的运行进行启动、停止、自动追踪的操作；

3)所述可编程处理器（5）通过所述AD转换器（8）检测电机控制绕组、网侧的工作电压和电流以及直流侧电压，判断当前电机的工作状态；

4)所述可编程处理器（5）计算电机的输出功率、功率因数，通过所述电机侧PWM变换器（3）控制电机控制绕组的工作电压、电流和频率，调节电机的输出功率、功率因数和转速，控制电机欠同步转速和超同步转速运行。

5)所述网侧PWM变换器（2）控制网侧工作电流，当直流侧电压偏低时，从所述电网吸收能量或减少向所述电网输出能量以提高直流侧电压；当直流侧电压偏高时，向所述电网输出能量或增大向所述电网输出能量以降低直流侧电压，控制直流侧电压四象限稳定运行。