用于使发电机振荡最小化的方法技术

一种用于借助于面向场的调节来控制与风能设施的定子电连接的有源整流器的方法，其中发电机具有带有转动轴线的定子，转子围绕所述转动轴线支承，所述方法包括如下步骤：为发电机的至少一个3相定子电流预设固定于转子的d坐标和q坐标；根据在发电机处的电功率振荡的所检测的幅值和所检测的相位为固定于转子的d坐标和/或q坐标确定至少一个交流分量，其中为固定于转子的d坐标和/或q坐标确定交流分量在考虑转子位置的条件下进行，所述转子位置描绘转子相对于定子的机械位置；将对于固定于转子的d坐标和/或q坐标的交流分量加至固定于转子的d坐标和/或q坐标得出改变的d坐标和/或q坐标；至少根据改变的d坐标和/或q坐标控制有源整流器。整流器。整流器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使发电机振荡最小化的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于控制风能设施的方法和一种风能设施的控制单元以及这种风能设施。

技术介绍

[0002]风能设施通常具有发电机，所述发电机基本上由定子和转子构成。在定子和转子之间还存在气隙。
[0003]通过发电机的例如因构件公差引起的不规则的气隙，可能出现的是，在定子绕组处感生的磁极转子电压的幅值具有带有转子的机械频率的振荡。
[0004]所述振荡可以引起相同频率的气隙功率振荡，这又可以引起提高的声音发射和/或塔振荡。
[0005]德国专利商标局在本申请的优先权申请中检索到如下现有技术：EP 2 485 388 A1，EP 3 010 143 A1，EP 3 454 469 A1，EP 3 297 156 A1和Nezar ABOU
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QAMAR等的文章“Cancellation of harmonic torque disturbance in permanent magnet synchronous motor drives by using an adaptive feedforward controller”，在ET Power Electronics中，第11卷，2018年，第14期，第2215
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2221页，
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ISSN 1755
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4535。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的因此是，解决上述问题。尤其应实现减小发电机的电功率的振荡的可能性，尤其是因不规则的气隙引起的振荡。但是至少应对迄今的已知方案提出替选方案。
[0007]因此，根据本专利技术提出一种用于控制与风能设施的定子电连接的有源整流器的方法，所述有源整流器借助于面向场的调节来调节，其中发电机具有带有转动轴线的定子，转子围绕所述转动轴线支承。
[0008]发电机在此优选地构成为内转子，特别优选地构成为6相发电机，其具有两个以30
°
彼此偏移的3相系统。
[0009]根据提出的方法，在第一步骤中为发电机的至少一个3相定子电流预设固定于转子的d坐标和q坐标。这例如能够借助于任意的dq变换方法进行，如例如包括所谓的MEPA(Maximum Efficiency per Ampere(每安培最大效率))方法的dq变换方法。
[0010]在另一优选同时的步骤中，根据在发电机处的电功率振荡的所检测的幅值和所检测的相位为固定于转子的d和/或q分量确定至少一个交流分量。
[0011]为固定于转子的d坐标和/或q坐标确定交流分量在此优选地在考虑转子位置的条件下进行，所述转子位置描绘转子相对于定子的机械位置。
[0012]因此尤其提出，根据机械的转子位置产生对于d坐标和/或q坐标的交流分量。
[0013]在另一步骤中，随后将对于d坐标和/或q坐标的交流分量加至固定于转子的d坐标和/或q坐标，尤其得出改变的d坐标和/或q坐标。
[0014]因此尤其也提出，将d坐标和/或q坐标的直流分量以d坐标和/或q坐标的交流分量
补充，使得得出改变的d坐标和/或q坐标，所述d坐标和/或q坐标具有直流分量和交流分量。
[0015]随后，至少根据所述改变的d坐标和/或q坐标来控制有源整流器。
[0016]优选地，这通过将改变的d坐标和/或q坐标再次变换成abc坐标进行。整流器在此优选地借助于面向场的调节来控制。
[0017]本专利技术因此实现用于调节方法的可能性，所述调节方法减小在机械频率的范围中的电功率振荡。
[0018]由此也可能的是，使在发电机处的振动和声学效果最小化，尤其是使因不规则的气隙引起的振动和声学效果。
[0019]优选地，根据转子位置产生对于固定于转子的d坐标和/或q坐标的交流分量。
[0020]因此也提出，考虑发电机的机械转子位置。
[0021]在此特别有利的是，由此可以进行极其精确的调节，所述调节可以减小在发电机处的振动和声学效果，使得也可以降低可能的由此造成的塔振荡。
[0022]优选地，为了确定固定于转子的d坐标和/或q坐标的交流分量，将形成扭矩的分量调节成零，尤其借助于PI调节器。
[0023]因此尤其也提出，执行方法，使得将形成扭矩的q分量调节成零。
[0024]此外，通过使用PI调节器可能的是，将气隙的机械不规则性以电学的方式描绘，使得所述机械干扰在电学方面不再重要。
[0025]根据本专利技术因此尤其也提出，以电学方式平滑将气隙的机械的不规则性。
[0026]优选地，为了确定固定于转子的d坐标和/或q坐标的交流分量，将形成场的分量预设为零。
[0027]优选地，为了检测在发电机处的电功率振荡的幅值和相位，确定由发电机输出的实际功率和发电机的机械频率。
[0028]这例如能够借助于测量机构进行，所述测量机构设置在发电机处。
[0029]优选地，从αβ坐标中获得对于固定于转子的d坐标和/或q坐标的交流分量。
[0030]因此尤其也提出，从αβ坐标中获得d坐标和/或q坐标。
[0031]这例如可以借助于通过变换单元的变换来进行。
[0032]优选地，有源整流器的控制借助于abc坐标进行，尤其使得出现发电机和/或塔振荡的减小。
[0033]此外，根据本专利技术提出一种风能设施的控制单元，其中风能设施具有至少一个发电机，所述发电机包括带有转动轴线的定子，转子围绕所述转动轴线支承，其中定子与有源整流器电连接，经由操控单元可操控所述有源整流器，所述控制单元至少包括：第一计算单元，用于为发电机的至少一个3相定子电流预设固定于转子的d坐标和q坐标；第二计算单元，用于根据在发电机处的电功率振荡的所检测的幅值和所检测的相位确定固定于转子的d坐标和/或q坐标的至少一个交流分量，其中确定固定于转子的d坐标和/或q坐标的交流分量在考虑转子位置的条件下进行，所述转子位置描绘转子关于定子的机械位置；和连接元件，所述连接元件将第一和第二计算单元彼此连接并且设立成，将固定于转子的d坐标和/或q坐标的交流分量加至固定于转子的d坐标和/或q坐标得出改变的d坐标和/或q坐标。
[0034]优选地，控制单元设立成，与卡尔曼滤波器和/或操控单元连接。
[0035]优选地，控制单元包括第一变换单元，所述第一变换单元可以根据转子位置产生
形成扭矩的分量。
[0036]优选地，控制单元此外包括PI调节器，尤其以便将形成扭矩的分量调节成零。
[0037]优选地，控制单元还包括第二变换单元，所述第二变换单元设立成，在考虑转子位置的条件下从d坐标和/或q坐标的直流分量中生成d坐标和/或q坐标的交流分量，尤其是随着转子的机械频率振荡的d坐标和/或q坐标。
[0038]优选地，控制单元设立成，执行在上文中或在下文中描述的方法。
[0039]根据本专利技术此外提出一种风能设施，包括：发电机，所述发电机具有带有转动轴线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于借助于面向场的调节来控制与风能设施的定子电连接的有源整流器的方法，其中所述发电机具有带有转动轴线的定子，转子围绕所述转动轴线支承，所述方法包括如下步骤：
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为所述发电机的至少一个3相定子电流预设固定于转子的d坐标和q坐标；
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根据在所述发电机处的电功率振荡的所检测的幅值和所检测的相位为固定于转子的d坐标和/或q坐标确定至少一个交流分量，其中为固定于转子的d坐标和/或q坐标确定交流分量在考虑转子位置的条件下进行，所述转子位置描绘所述转子相对于所述定子的机械位置；
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将对于固定于转子的d坐标和/或q坐标的交流分量加至固定于转子的d坐标和/或q坐标得出改变的d坐标和/或q坐标；
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至少根据改变的d坐标和/或q坐标控制所述有源整流器。2.根据权利要求1所述的方法，其中
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根据所述转子位置产生对于固定于转子的d坐标和/或q坐标的交流分量。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中
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为了确定对于固定于转子的d坐标和/或q坐标的交流分量，将形成扭矩的分量调节成零，尤其借助于PI调节器调节。4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中
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为了确定对于固定于转子的d坐标和/或q坐标的交流分量，将形成场的分量预设为零。5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中
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为了检测在所述发电机处的电功率振荡的幅值和相位，确定由所述发电机输出的实际功率和所述发电机的机械频率。6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中
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从αβ坐标中获得对于固定于转子的d坐标和/或q坐标的交流分量。7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中
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所述有源整流器的控制借助于abc坐标进行，尤其使得出现发电机和/或塔振荡的降低。8.一种风能设施的控制单元，其中所述风能设施具有至少一个发电机，所述发电机包括具有转动轴线的定子，所述转子围绕所述转动轴线支承，其中所述定子与有源整流器电连接，所述有源整流器能够经由操控单元操控，所述控制单元至少包括：
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第一计算单元，用于为所述发电机的至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰尔，
申请(专利权)人：乌本产权有限公司，
类型：发明
国别省市：