[发明专利]直流偏置型混合励磁电机的控制装置、控制方法及系统

摘要

本发明公开了一种直流偏置型混合励磁电机的控制装置、控制方法及系统，包括：速度传感器、电流传感器、第二旋转坐标变换模块、速度调节器、MTPA模块、电流调节器、第一旋转坐标变换模块、脉宽调节模块以及双三相变流器；MTPA模块用于根据电枢电流给定值计算d、q、0轴电流给定值；电流调节器用于将各电流给定值转换为对应的电压给定值；第一旋转坐标变换模块用于将d、q轴电压给定值转换为α、β轴电压给定值；脉宽调节模块用于根据α、β、0轴电压给定值产生PWM信号，以驱动双三相变流器，由其各桥臂电流控制六相直流偏置型混合励磁电机的各相绕组。本发明能够解决现有的混合励磁电机带载能力不足且MPTA控制参数计算复杂的问题。

主权项

1.一种直流偏置型混合励磁电机的控制装置，其特征在于，用于对六相直流偏置型混合励磁电机进行MTPA控制，包括：/n速度传感器(8)，其输入端与电机相连，用于检测电机的转子位置，并根据所述转子位置得到电机的转速反馈值；/n电流传感器(9)，其输入端与电机相连，用于采集电机各绕组组的三相电流；/n第二旋转坐标变换模块(10)，其第一输入端连接至所述速度传感器(8)的第一输出端，其第二输入端连接至所述电流传感器(9)的输出端，用于根据所述转子位置分别将电机各绕组组的三相电流转换为各绕组组在dq旋转坐标系下的电流，并得到0轴电流；/n速度调节器(1)，其第一输入端用于接收电机的转速给定值，其第二输入端连接至所述速度传感器(8)的第二输出端，用于对所述转速给定值和所述转速反馈值进行PI控制，以得到电枢电流给定值；/nMTPA模块(2)，其输入端连接至所述速度调节器(1)的输出端，用于根据所述电枢电流给定值计算dq旋转坐标系下的电流给定值以及0轴电流给定值，以使得实现无差控制后，电机各绕组组的0轴电流绝对值与q轴电流的比值满足MTPA控制；/n电流调节器(3)，其第一输入端连接至所述MTPA模块(2)的第一输出端，其第二输入端连接至所述MTPA模块(2)的第二输出端，其第三输入端连接至所述第二旋转坐标变换模块(10)的第一输出端，其第四输入端连接至所述第二旋转坐标变换模块(10)的第二输出端，用于对dq旋转坐标系下的电流给定值和各绕组组的电流值进行PI控制，以得到各绕组组在dq旋转坐标系下的电压给定值，以及对所述0轴电流给定值和所述0轴电流进行PI控制，以得到0轴电压给定值；/n第一旋转坐标变换模块(4)，其第一输入端连接至所述电流调节器(3)的第一输出端，其第二输入端连接至所述速度传感器(8)的第一输出端，用于根据所述转子位置将各绕组组在dq旋转坐标系下的电压给定值转换为各绕组组在两相静止坐标系下的电压给定值；/n脉宽调节模块(5)，其第一输入端连接至所述电流调节器(3)的第二输出端，其第二输入端连接至所述第一旋转坐标变换模块(4)的输出端，用于根据所述0轴电压给定值计算直流电压占空比，并利用空间矢量脉宽调制原理根据一个绕组组在两相静止坐标系下的电压给定值和所述直流电压占空比产生第一PWM信号，并利用空间矢量脉宽调制原理根据另一个绕组组在两相静止坐标系下的电压给定值和所述直流电压占空比产生第二PWM信号；/n双三相变流器(6)，其第一输入端连接至所述脉宽调模块(5)的第一输出端，其第二输入端连接至所述脉宽调节模块(5)的第二输出端，用于在所述第一PWM信号的驱动下，由其中一个逆变器的三相桥臂电流分别控制电机中一个绕组组的三相绕组，并在所述第二PWM信号的驱动下，由其中另一个逆变器的三相桥臂电流分别控制电机中另一个绕组组的三相绕组，由此使得电机产生对应于输入PWM信号的带直流偏置的正弦电流信号，从而控制直流偏置型混合励磁电机运行；/n其中，满足MTPA控制的电流比随电机相电流有效值变化的拟合多项式的确定方式为：/n(S1)设定电机转速为额定转速并维持不变；/n(S2)设定电机的负载转矩；/n(S3)保持当前负载转矩不变，并由所述MTPA模块(2)设定d轴电流给定值为：