优化动态性能的电励磁双凸极电机失磁容错发电控制方法技术

本申请公开了一种优化动态性能的电励磁双凸极电机失磁容错发电控制方法，涉及电励磁双凸极电机领域，该方法在失磁容错发电运行过程中，由电压环PI调节器输出电流调节量作为误差调节，同时设计前馈控制输出前馈电流，从而可以在负载发生突变时快速计算出参考电流，结合由转子电角度确定的相角可以得到三相电流给定值，通过对三相电流给定值和三相电流实际值的比较信号进行滞环输出PWM信号驱动可以保证输出电压稳定。该控制方法可以提高失磁发电时系统动态性能，并降低铜损。解决了负载侧较大的电容容量会导致反馈控制过程中电容充放电时间更长，使得发电时动态运行效果较差的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
优化动态性能的电励磁双凸极电机失磁容错发电控制方法


[0001]本申请涉及电励磁双凸极电机领域，尤其是一种优化动态性能的电励磁双凸极电机失磁容错发电控制方法。

技术介绍

[0002]电励磁双凸极电机(DSEM)是在开关磁阻电机的基础上发展起来的一种新型无刷直流电机。它的定子上有电枢绕组和励磁绕组、转子无绕组，其结构简单可靠、控制灵活。它与开关磁阻电机的主要区别在于定子嵌入了励磁绕组。由于励磁磁场的存在，电励磁双凸极电机只需要外部连接到一个不控整流桥上发电，因此它具有良好的容错能力，适用于恶劣的工作条件。同时，当负载或速度发生变化时，可以通过调节励磁电流来保持输出电压恒定，并且控制非常灵活。在航空风力发电等领域有着广阔的应用前景。
[0003]但是励磁绕组的老化、发热、侵蚀等将影响系统的安全运行；同时励磁侧电源也会因为过电流、反向电压脉冲等原因而发生故障，严重时导致系统失磁。当电励磁双凸极电机失去励磁时采用原有的控制策略将无法进一步电动与发电，因此针对电励磁双凸极电机失磁故障的容错控制策略有非常重要的价值。
[0004]目前针对电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种优化动态性能的电励磁双凸极电机失磁容错发电控制方法，其特征在于，负载、稳压电容和桥式变换器并联，电励磁双凸极电机的三相绕组采用星型连接且三相绕组的出线端分别连接在所述桥式变换器上，励磁侧电源U
f
通过励磁变换器连接所述电励磁双凸极电机的励磁绕组；所述电励磁双凸极电机失磁容错发电控制方法包括：获取所述稳压电容两端的电机电压实际值U
o
以及流过所述负载的负载电流实际值i
o
；将电机电压给定值U
*
和所述电机电压实际值U
o
的差值作为电压环PI调节器的输入，得到所述电压环PI调节器输出的电流调节量i
q0
；计算得到负载电阻R＝U
o
/i
o
，并利用所述负载电阻R结合所述电机电压给定值U
*
采用前馈控制输出前馈电流i
q1
；根据参考电流i
q
＝i
q0
+i
q1
以及转子电角度θ
e
计算得到三相电流给定值；将三相电流给定值和三相电流实际值进行比较得到比较信号，对所述比较信号通过滞环输出PWM信号驱动出现失磁故障的电励磁双凸极电机的桥式变换器。2.根据权利要求1所述的电励磁双凸极电机失磁容错发电控制方法，其特征在于，利用所述负载电阻R结合所述电机电压给定值U
*
采用前馈控制输出前馈电流i
q1
，包括按照如下计算公式进行计算：其中，x1和r
m
均为已知参数，r是绕组内阻，ω是由转子电角度θ
e
通过位置转速转换器计算得到的电机转速。3.根据权利要求1所述的电励磁双凸极电机失磁容错发电控制方法，其特征在于，根据参考电流i
q
以及转子电角度θ
e
计算得到三相电流给定值的方法包括：根据转子电角度θ
e
和基准相的相电流实际值确定相角参数x，基准相是其中一个相绕组；根据所述参考电流i
q
和相角参数x计算得到三相电流给定值。4.根据权利要求3所述的电励磁双凸极电机失磁容错发电控制方法，其特征在于，根据所述参考电流i
q
和相角参数x按照如下计算公式计算得到三相电流给定值为5.根据权利要求3所述的电励磁双凸极电机失磁容错发电控制方法，其特征在于，确定相角参数x的方法包括：根据基准相的相电流实际值确定状态参数N的取值为0或1；根据参数角度...

【专利技术属性】
技术研发人员：史宏俊，周波，熊磊，蒋思远，于晓东，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：