[发明专利]变桨电机的VF控制方法

说明书

本发明公开了一种变桨电机的VF控制方法，包括以下步骤：S1)根据叶片变桨载荷需求，确定变桨电机稳态等效电路及其参数；S2)依据电机稳态等效电路及其参数确定临界转差频率f_m、起动转矩T₀、最大转矩T_m、起动电流I；S3)对步骤S2中的临界转差频率f_m、起动转矩T₀、最大转矩T_m、起动电流I进行参数优化，根据临界转差频率f_m、起动转矩T₀、最大转矩T_m、起动电流I确定补偿电压；S4)以转差频率f_s、补偿电压为参数组合，选取多种不同的参数组合进行转矩及温升测试。S5)通过温升测试确定最佳参数组合，以最佳参数组合来控制变桨电机。本发明的变桨电机的VF控制方法在满足变桨电机输出转矩的情况下，使变桨电机在持续工作的情况下不至于超温。

技术领域

本发明所属风力发电设备技术领域，尤其涉及一种变桨电机的VF控制方法。

背景技术

随着传统能源的日益紧缺，新能源的开发与利用得到世界各国的广泛关注，越来越多的国家采取了鼓励新能源发展的政策和措施。风力发电作为新能源领域最重要的应用，其发展越来越迅速，伴随着大功率，更大风轮直径，长叶片，且有逐渐向近海方向发展的趋势。变桨系统作为风电机组最重要的系统，时刻影响着风电机组的安全。由于风速变化的不确定性，使变桨电机动作频繁，再加上轮毂封闭环境导致电机自然热耗散较慢，变桨电机长期处于一个较高的温度水平，有时会超过电机允许的常时工作温度，触发变桨电机超温故障且影响电机寿命。良好的、可靠的变桨控制方式是风电机组设计的最重要要求。现在大多数的机组均采用电气变桨方式，使用变桨驱动器驱动变桨电机的方式进行变桨。因此，保证变桨电机在频繁的变桨动作下不出现超温就显得尤为重要。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种变桨电机的VF控制方法，该变桨电机的VF控制方法保证了在满足变桨电机输出转矩的情况下，优化电机的温升，使变桨电机在持续工作的情况下不至于超温。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

本发明的一种变桨电机的VF控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1)根据叶片变桨载荷需求，确定变桨电机稳态等效电路及其参数；

S2)依据电机稳态等效电路及其参数确定临界转差频率f_m、起动转矩T₀、最大转矩T_m、起动电流I；

S3)对步骤S2中的临界转差频率f_m、起动转矩T₀、最大转矩T_m、起动电流I进行参数优化，根据临界转差频率f_m、起动转矩T₀、最大转矩T_m、起动电

流I确定补偿电压；

S4)以转差频率f_s、补偿电压为参数组合，选取多种不同的参数组合进行转矩及温升测试。转差频率f_s应低于临界转差频率，以保持电机运行过程中的稳定性，其特性见图5。

S5)通过温升测试确定最佳参数组合，以最佳参数组合来控制变桨电机。

进一步的，步骤S1中所述变桨电机稳态等效电路参数确定为：转差频率f_s、转子电阻R_r、定子电阻R_s、定子漏电抗X_ls、转子漏电抗X_lr。

进一步的，步骤S2中所述确定临界转差频率fm、起动转矩T0、最大转矩Tm、起动电流I满足以下公式：

a)临界转差频率：

b)最大转矩：