[发明专利]一种双电机变桨系统的控制方法及装置

说明书

本发明涉及一种双电机变桨系统的控制方法及装置，该方法首先获取桨叶当前位置和桨叶目标位置，根据桨叶当前位置与桨叶目标位置的差值计算得到电机目标转速；根据电机目标转速，求得电机目标转矩；然后将所述电机目标转矩分配至主电机和从电机，得到主电机目标转矩电流和从电机目标转矩电流；以主电机目标转矩电流对主电机进行控制，以从电机目标转矩电流对从电机进行控制。本发明对主电机和从电机分别进行控制，使电机目标转矩一部分由主电机输出，另一部分由从电机输出，实现主电机和从电机的协调控制，保证桨叶能够达到目标位置。

技术领域

本发明属于风电风机技术领域，具体涉及一种双电机变桨系统的控制方法及装置。

背景技术

变桨系统作为风力发电机的重要组成部分，用于接收主控系统命令，控制桨叶转动到设定角度，进而控制风轮转速，实现风机输出功率的控制。紧急情况下作为风机气动刹车时，控制桨叶快速收桨，通过空气动力制动的方式使风机安全停机，达到保护机组安全的目的。

目前国内主要的风力发电机，大都采用驱动单台电机的控制系统，然而随着大功率机组的应用，桨叶必然加长、载荷增大，导致电机、减速器、控制柜、电容柜体积过大。由于轮毂体积有限，部件过大会导致安装困难；同时由于大部件质量大，在损坏进行维修和更换时更加困难。

为了解决该问题，可采用两个电机来带动桨叶运动。但是，在采用两个电机进行控制时，两个电机的协调控制是重点需要解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种双电机变桨系统的控制方法，用以解决如何实现两个电机进行协调控制的问题；本发明还提供了一种双电机变桨系统的控制装置，用以解决如何实现两个电机进行协调控制的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案和有益效果为：

本发明的一种双电机变桨系统的控制方法，包括如下步骤：

获取桨叶当前位置和桨叶目标位置，根据桨叶当前位置与桨叶目标位置的差值计算得到电机目标转速；根据电机目标转速，求得电机目标转矩；将所述电机目标转矩分配至主电机和从电机，得到主电机目标转矩电流和从电机目标转矩电流；以主电机目标转矩电流对主电机进行控制，以从电机目标转矩电流对从电机进行控制。

其有益效果：该方法在得到桨叶当前位置和桨叶目标位置后，根据差值便可计算得到电机目标转速，将电机目标转速转化为电机目标转矩并分配给主电机和从电机，以得到主电机目标转矩电流和从电机目标转矩电流，对主电机和从电机分别进行控制，使电机目标转矩一部分由主电机输出，另一部分由从电机输出，实现主电机和从电机的协调控制，保证桨叶能够达到目标位置。

作为方法的进一步改进，为了实现对主从电机的控制，所述主电机执行转速外环与电流内环的双闭环控制，转速外环生成所述主电机目标转矩电流和从电机目标转矩电流，将主电机目标转矩电流用于电流内环控制；所述从电机执行电流环的单闭环控制，将所述从电机目标转矩电流用于电流环控制。

作为方法的进一步改进，为了实现对主从电机的控制，所述主电机和从电机执行转速外环、主电机电流内环和从电机电流内环控制；转速外环生成所述主电机目标转矩电流用于主电机电流内环控制；转速外环还生成所述从电机目标转矩电流用于从电机电流内环控制。

作为方法的进一步改进，为了防止电流冲击，使电流内环的给定值按照第一设定斜率线性变化至所述主电机目标转矩电流；使电流环的给定值按照第二设定斜率线性变化至所述从电机目标转矩电流。

作为方法的进一步改进，为了补偿电机电枢绕组内阻对电流内环和电流环的影响以提高电流内环和电流环的动态响应能力，所述电流内环的控制还包括：将电流内环的给定值叠加至电流内环的输出值上；所述电流环的控制还包括：将电流环的给定值叠加至电流环的输出值上。