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一种N*3相永磁同步电机绕组单元自控制方法与装置制造方法及图纸

技术编号:28681683 阅读:47 留言:0更新日期:2021-06-02 03:00
本发明专利技术公开了一种N*3相永磁同步电机绕组单元自控制方法与装置,包括针对现有多d‑q坐标变换和VSD矢量空间解耦变换的数学模型,存在各三相绕组单元之间耦合强、控制复杂、不能与三相永磁电机通用,可移植性差等问题,本发明专利技术将N*3相永磁同步电机等效变换解耦为n个等效独立的三相永磁同步电机模型;采用电机在线参数辨识方法得到每个三相永磁同步电机模型的电机参数;根据三相永磁同步电机模型及电机参数对N*3相永磁同步电机的绕组单元自控制。本发明专利技术无需控制单元之间的实时数据通信,可沿用三相永磁电机控制算法,扩展性强,能够实现对每个三相绕组单元完全独立控制。

【技术实现步骤摘要】
一种N*3相永磁同步电机绕组单元自控制方法与装置
本专利技术涉及N*3相永磁同步电机控制技术,具体涉及一种N*3相永磁同步电机绕组单元自控制方法与装置。
技术介绍
N*3相永磁同步电机相对于三相永磁同步电机驱动系统具有比较多的优点,比如:在供电电压受限制的场合,N*3相电机驱动系统是解决低压大功率的有效途径;由于电机相数增加,输出转矩脉动小,脉动频率增加,所以驱动系统低速特性得到很大的改善,震动和噪音将减小;由于相数冗余,系统整体可靠性提高。基于上述N*3相永磁同步电机大量的优点,在舰船电力推进、电动汽车驱动、航空航天、风力发电等大功率、高可靠性等场合广泛应用。随着电机相数的增多,集中控制架构会降低系统的模块化程度和系统配置的灵活性,采用以每个三相绕组单元为单位的分布式控制架构,可以使每个定子三相绕组由相应的控制器进行控制,不仅可以在一定程度上避免这些问题,还会使系统的可维护性、可靠性得到提升。但目前研究的分布式控制需要各个子控制器通过高速网络实时交换数据,一旦高速网络系统失效,也会导致系统停止运行。因此,研究N*3相永磁同步电机绕组单元自控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种N*3相永磁同步电机绕组单元自控制方法,其特征在于,包括:/n1)将N*3相永磁同步电机等效变换解耦为n个等效独立的三相永磁同步电机模型,n为N*3相永磁同步电机三相绕组单元个数,对于N*3相永磁同步电机,有n=N;/n2)采用电机在线参数辨识方法得到每个三相永磁同步电机模型的电机参数;/n3)根据三相永磁同步电机模型及电机参数对N*3相永磁同步电机的绕组单元自控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种N*3相永磁同步电机绕组单元自控制方法,其特征在于,包括:
1)将N*3相永磁同步电机等效变换解耦为n个等效独立的三相永磁同步电机模型,n为N*3相永磁同步电机三相绕组单元个数,对于N*3相永磁同步电机,有n=N;
2)采用电机在线参数辨识方法得到每个三相永磁同步电机模型的电机参数;
3)根据三相永磁同步电机模型及电机参数对N*3相永磁同步电机的绕组单元自控制。


2.根据权利要求1所述的N*3相永磁同步电机绕组单元自控制方法,其特征在于,步骤1)得到的n个等效独立的三相永磁同步电机模型中,在绕组电流按照平均分配下,任意第i个等效独立的三相永磁同步电机模型的近似函数表达式为:



上式中,udi和uqi分别为第i个绕组单元的定子电压的dq轴分量,Rsi为第i个绕组单元的电阻,idi和iqi分别为第i个绕组单元的绕组电流的dq轴分量,Ldi和Lqi分别为第i个绕组单元的电感的dq轴分量,n为绕组单元数量,Lmd和Lmq分别为相邻两个绕组单元的互感的dq轴分量,ωe为N*3相永磁同步电机的电角速度,ψf为永磁体磁链。


3.根据权利要求1所述的N*3相永磁同步电机绕组单元自控制方法,其特征在于,步骤1)得到的n个等效独立的三相永磁同步电机模型中,在绕组电流任意分配下,任意第i个等效独立的三相永磁同步电机模型的近似函数表达式为:



上式中,udi和uqi分别为第i个绕组单元的定子电压的dq轴分量,Rsi为第i个绕组单元的电阻,idi和iqi分别为第i个绕组单元的绕组电流的dq轴分量,Ldi和Lqi分别为第i个绕组单元的电感的dq轴分量,Lmd和Lmq分别为相邻两个绕组单元的互感的dq轴分量,ωe为N*3相永磁同步电机的电角速度,ψf为永磁体磁链。


4.根据权利要求1所述的N*3相永磁同步电机绕组单元自控制方法,其特征在于,步骤1)包括:
1.1)确定N*3相永磁同步电机各个绕组单元的电压方程和磁链方程;
1.2)根据各个绕组单元间互感相等,结合电压方程和磁链方程得到各个绕组单元的绕组方程;
1.3)根据N*3相永磁同步电机各个绕组单元的电流分配情况,简化各个绕组单元的绕组方程,从而得到n个等效独立的三相永磁同步电机模型。


5.根据权利要求4所述的N*3相永磁同步电机绕组单元自控制方法,其特征在于,步骤1.1)中确定任意第i个绕组单元的电压方程的函数表达式为:



上式中,udi和uqi分别为第i个绕组单元的定子电压的dq轴分量,Rsi为第i个绕组单元的电阻,idi和iqi分别为第i个绕组单元的绕组电流的dq轴分量,ψdi和ψqi分别为第i个绕组单元的定子磁链的dq轴分量,ωe为N*3相永磁同步电机的电角速度,t为...

【专利技术属性】
技术研发人员:廖武黄守道黄晟刘钰李梦迪梁戈冯聪琪吴轩
申请(专利权)人:湖南大学
类型:发明
国别省市:湖南;43

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