[发明专利]一种永磁同步电机零无功功率控制方法

摘要

本发明公开了一种永磁同步电机零无功功率控制方法，包括电机转速闭环、交直轴电流分配方法、交直轴电流双闭环、交直轴电压前馈解耦以及空间矢量调制五个部分。本发明利用电机转速环给定电机交直轴电流矢量幅值，利用交直轴电流分配方法分配电机交直轴电流给定，交直轴电流双闭环保证电机实际电流对于给定值的跟踪，实现永磁同步电机有功功率满足负载要求、无功功率为零的目的。实现永磁同步电机零无功功率运行，减少电网无功功率损耗，提高电网电压质量，这对于国民经济发展具有重大意义。转速调节器以及电流调节器可采用PI调节器、PID调节器、模糊PI调节器、模糊PID调节器、滑膜调节器或者神经网络调节器。

主权项

1.一种永磁同步电机零无功功率控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：通过绝对式编码器、增量式编码器、霍尔位置传感器或者无位置传感器算法得出当前的电机转子位置角θ，并计算电机转子的实际转速ω；再将当前电机转子的实际转速ω通过负反馈与给定转速ω*构成转速外环，电机转子实际转速ω与给定转速ω*相减得到转速偏差信号Δω，转速偏差信号Δω经过速度调节器后的输出信号作为电机交直轴给定电流矢量幅值I*；S2：通过步骤S1得到的电流矢量幅值I^*计算交直轴电流分配角α，通过电流矢量幅值I^*与交直轴电流分配角α计算，得电机交轴电流给定直轴电流给定控制电机交直轴电流可控制永磁同步电机无功功率为零；S3：利用电流互感器采集逆变器的相电流i_a和i_b，经过abc/αβ变换得到在两相静止坐标系下的α轴电流i_α与β轴电流i_β，再经过αβ/dq变换得到两相旋转坐标系下的交轴电流i_q和直轴电流i_d；将所述交轴电流i_q与步骤S2得到的交轴电流给定值比较后，经过电流调节器得到交轴电压将所述直轴电流i_d和步骤S2得到的直轴电流给定值比较后，再经过电流调节器得到直轴电压S4：将步骤S3中得到两相旋转坐标系下的交轴电压和直轴电压输入到前馈解耦控制器中，根据公式得到解耦后的交轴电压根据公式得到解耦后的直轴电压其中，L_d为电机直轴电感，λ为永磁磁链值，L_q为电机交轴电感；S5：将步骤S4得到的交轴参考电压和直轴参考电压以及当前的电机转子位置角θ输给dq/αβ单元，输出两相静止坐标系下α轴参考电压和β轴参考电压将α轴参考电压β轴参考电压以及直流母线电压V_dc输入到SVPWM单元中，SVPWM单元输出六路脉冲调制信号来控制三相逆变器的功率管的导通与关断。