[发明专利]长定子双馈直线电机恒电功率准同步运行控制方法及系统

权利要求书

1.一种长定子双馈直线电机恒电功率准同步运行控制方法，适用于长定子双馈直线电机的运行控制，所述长定子双馈直线电机包括由变频变压交流供电装置分别单独供电的长定子和动子，长定子和动子非接触设置，动子通过气隙法向力悬浮运行，其特征在于，所述运行控制方法包括定子侧控制子方法和动子侧控制子方法，其中，

所述定子侧控制子方法采用定子电流标量控制实现，基于获取的定子电流幅值参考和定子电流频率参考，以及实时检测的定子电流检测状态，实现对定子电流幅值和定子电流频率的控制；

所述动子侧控制子方法采用基于磁场定向的动子电流矢量控制实现，根据实时检测的气隙间隙、动子速度和动子直流侧电功率，产生动子电流矢量参考以及所述定子电流幅值参考和定子电流频率参考，基于动子电流矢量参考、动子电流检测状态和动子电流矢量角状态实现动子电流幅值和相位的控制。

2.根据权利要求1所述的长定子双馈直线电机恒电功率准同步运行控制方法，其特征在于，所述磁场定向以定子电流矢量定向，或以定子电流的电枢磁场定向。

3.根据权利要求1所述的长定子双馈直线电机恒电功率准同步运行控制方法，其特征在于，在正交解耦的m-t轴上执行所述动子电流矢量控制。

4.根据权利要求1所述的长定子双馈直线电机恒电功率准同步运行控制方法，其特征在于，所述动子电流矢量角状态采用基于物理的传感器检测获得，或采用估算算法估计获得。

5.根据权利要求1所述的长定子双馈直线电机恒电功率准同步运行控制方法，其特征在于，所述动子电流矢量参考以及定子电流幅值参考和定子电流频率参考的具体产生过程包括：

基于所述实时检测的气隙间隙、动子速度和动子直流侧电功率，分别对应获得法向力参考、牵引力参考和供电功率参考；

根据不同的目标要求及所述法向力参考、牵引力参考和供电功率参考，优化双馈直线电机的电流工作点；

根据优化结果获得动子电流矢量参考、定子电流幅值参考及定子电流频率参考。

6.根据权利要求5所述的长定子双馈直线电机恒电功率准同步运行控制方法，其特征在于，根据期望气隙间隙与所述实时检测的气隙间隙的差值，获得所述法向力参考。

7.根据权利要求5所述的长定子双馈直线电机恒电功率准同步运行控制方法，其特征在于，根据期望运行速度与所述实时检测的动子速度的差值获得所述牵引力参考。

8.根据权利要求5所述的长定子双馈直线电机恒电功率准同步运行控制方法，其特征在于，基于车载用电器和车载储能装置的性能，对动子侧供电功率进行闭环控制，获得所述供电功率参考。

9.根据权利要求1所述的长定子双馈直线电机恒电功率准同步运行控制方法，其特征在于，针对动子静止运行状态，该运行控制方法中，所述动子电流矢量参考以及定子电流幅值参考和定子电流频率参考的具体产生过程包括：

设置辅助法向支撑装置，为动子提供法向支撑，设定法向力参考为0；

设置辅助摩擦制动装置，为动子提供制动力，选取驱动力参考小于所述辅助摩擦制动装置所能提供的最大制动力，从而维持动子静止不动；

基于实时检测的所述动子直流侧电功率，获得供电功率参考；

根据上述法向力参考、驱动力参考和供电功率参考，产生动子电流矢量参考以及定子电流幅值参考和定子电流频率参考。

10.一种长定子双馈直线电机恒电功率准同步运行控制系统，适用于长定子双馈直线电机的运行控制，所述长定子双馈直线电机包括由变频变压交流供电装置分别单独供电的长定子和动子，长定子和动子非接触设置，动子通过气隙法向力悬浮运行，其特征在于，所述控制系统包括定子侧控制器和动子侧控制器，定子侧控制器与长定子的变频变压交流供电装置连接，动子侧控制器与动子的变频变压交流供电装置连接，其中，

所述定子侧控制器存储有定子侧控制程序，该定子侧控制程序被调用时执行以下操作：

基于获取的定子电流幅值参考和定子电流频率参考，以及实时检测的定子电流反馈信息，实现对定子电流幅值和定子电流频率的标量控制；

所述动子侧控制器存储有动子侧控制程序，该动子侧控制程序被调用时执行以下操作：

根据实时检测的气隙间隙、动子速度和动子直流侧电功率，产生动子电流矢量参考以及定子电流幅值参考和定子电流频率参考；基于动子电流矢量参考、动子电流反馈信息和动子电流矢量角实现动子电流幅值和相位的矢量控制；将所述定子电流幅值参考和定子电流频率参考传输给定子侧控制器。