發(fā)布時(shí)間：2019-10-08 06:28

【摘要】：交交變頻電勵(lì)磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)在大功率及特大功率低頻場(chǎng)合有著廣泛的應(yīng)用,磁鏈估計(jì)是實(shí)現(xiàn)電勵(lì)磁同步電機(jī)矢量控制的基礎(chǔ)。提出了一種新型磁鏈估計(jì)器,估計(jì)器由電流模型磁鏈估計(jì)器和新型的基于比例諧振控制的電壓模型磁鏈估計(jì)器相結(jié)合而成。采用分段線性方法對(duì)交交變頻的電流斷續(xù)進(jìn)行補(bǔ)償,采用高頻采樣和變周期濾波方法提取基波信號(hào)。仿真分析了估計(jì)器在穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)以及全速范圍的工作情況。960V/1.6MW機(jī)組實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,提出的磁鏈估計(jì)器在交交變頻電勵(lì)磁同步電機(jī)矢量控制的全速范圍內(nèi)均能保證系統(tǒng)的調(diào)速性能。
【圖文】：

［１１］將高通濾波器和坐標(biāo)變換相結(jié)合來消除純積分環(huán)節(jié)帶來的問題，，并對(duì)電壓同步角頻率分量的相位進(jìn)行補(bǔ)償，該方法簡(jiǎn)單，但是由于定子電壓的諧波含量大，該方法無法濾除高頻分量，導(dǎo)致了相位和幅值誤差。而且對(duì)于交交變頻而言，當(dāng)電流較小時(shí)會(huì)出現(xiàn)斷續(xù)現(xiàn)象，這加劇了電壓波形的畸變。為了消除電壓模型的不足，本文提出了一種適用于全速范圍的磁鏈估計(jì)器，該估計(jì)器由基于比例諧振控制的電壓模型磁鏈估計(jì)器和電流模型磁鏈估計(jì)器相結(jié)合構(gòu)成。１磁鏈估計(jì)器及電流模型１．１磁鏈估計(jì)器全速范圍磁鏈估計(jì)器如圖１所示。圖１全速范圍磁鏈估計(jì)器Ｆｉｇ．１Ｆｕｌｌｓｐｅｅｄｒａｎｇｅｆｌｕｘｅｓｔｉｍａｔｏｒ該磁鏈估計(jì)器在低速時(shí)使用電流模型，在高速時(shí)使用新型電壓模型。電流模型和電壓模型根據(jù)轉(zhuǎn)速進(jìn)行線性過渡。電壓模型采用本文提出的基于比例諧振控制器的電壓模型。—６５—第３８卷第３期２０１４年２月１０日Ｖｏｌ．３８Ｎｏ．３Ｆｅｂ．１０，２０１４

１．２電流模型電流模型通過電流求取磁鏈，可分為基于電流給定值的電流模型和基于電流實(shí)際值的電流模型。兩種方法都要用到ｄｑ軸主電感和阻尼繞組開路時(shí)間常數(shù)等參數(shù)，這些參數(shù)在電機(jī)運(yùn)行過程中會(huì)發(fā)生一定變化，影響了電流模型的準(zhǔn)確度。因此，電流模型一般在低速和零速時(shí)使用。由于可以完成勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)任務(wù)，因此基于氣隙磁鏈定向的電勵(lì)磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)采用基于電流給定值的電流模型，其原理如圖２所示［７］。圖２電流模型Ｆｉｇ．２Ｃｕｒｒｅｎｔｍｏｄｅｌ２基于比例諧振控制器的電壓模型２．１比例諧振控制器諧振控制器可以對(duì)單一頻率交流信號(hào)的幅值進(jìn)行積分，且對(duì)其他頻率信號(hào)的輸出為零。諧振控制器對(duì)某頻率信號(hào)進(jìn)行提取的原理如圖３所示。圖３頻率信號(hào)提�。疲椋纾常疲颍澹瘢酰澹睿悖螅椋纾睿幔欤澹簦颍幔悖簦椋铮顖D３環(huán)節(jié)可以等效為傳遞函數(shù)，即ｅα′（ｓ）ｅα（ｓ）＝ｋｓｓ２＋ｋｓ＋ω２（１）式中：ｋ為比例系數(shù)；ω為諧振頻率。對(duì)于直流分量，ｓ＝０，代入式（１）可知，增益為０。由此可以看出，該環(huán)節(jié)可以有效抑制直流輸入信號(hào)。對(duì)于基波角頻率（諧振頻率）ｓ＝ｊω，增益為１，相位誤差為０。由此可以看出，該環(huán)節(jié)對(duì)諧振角頻率分量的幅值和相位均能做到無差跟蹤。由上述分析可知，將比例控制器和諧振控制器相結(jié)合，構(gòu)成比例諧振控制器，可以實(shí)現(xiàn)諧振頻率信號(hào)的提取，其傳遞函數(shù)為：ＧＰＲ（ｓ）＝ｋｐ＋ｓτｉ（ｓ２＋ω２）（２）式中：ｋｐ為比例系數(shù)；τｉ為諧振控制器時(shí)間常數(shù)。引入比例環(huán)節(jié)后，系統(tǒng)的快速性增強(qiáng)，但是穩(wěn)
【作者單位】： 電力傳輸與功率變換控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(上海交通大學(xué));
【基金】：國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)資助項(xiàng)目(2011AA050403)~~
【分類號(hào)】：TM341

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6 許夢(mèng)潔;胡硯U

本文編號(hào)：2546164