【技术实现步骤摘要】
基于开绕组双三相永磁同步发电机的整流控制系统及方法
[0001]本专利技术属于电力
，涉及一种基于开绕组双三相永磁同步发电机的整流控制系统，基于开绕组双三相永磁同步发电机的整流控制方法
。
技术介绍
[0002]双三相电机由两个相移
30
°
的三相绕组组合而成，对比传统的三相永磁同步电机由于其相数多的原因，在某相断路时能进行降容运行，具有强大的容错能力
。
同时双三相电机的气隙磁动势相较于三相电机更加接近正弦波，具有更低的空间谐波，定子铜损小因而具有更高的电机效率
。
但是随着相数的增加，电机控制的难度也随之增加，同时电机定子电流的谐波相对于三相电机也更大
。
最典型的是
5、7
次谐波，他们不参与气隙磁场的产生，理论上只与定子电阻和漏感有关，虽然这两个谐波的幅值很小，但即使很小的谐波电压也会产生较大的谐波电流，从而增加了电机的损耗
。
[0003]基于以上分析，考虑基于开绕组双三相永磁同步发电机的整流系统需要考虑双三相电机中的
5、7
次谐波抑制，同时需要考虑由于永磁体转子结构产生的三次谐波反电势在零序回路中产生的零序电流
。
目前针对开绕组双三相结构的调制方法研究很少，有人提出采取相邻最大四矢量来抑制
5、7
次谐波，同时选用共模电压为零的矢量来减少零序电流的产生
。
该方法没有考虑永磁体结构带来三次谐波反电势，因此对零序电流没能实
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
基于开绕组双三相永磁同步发电机的整流控制系统，其特征在于：包括开绕组双三相永磁同步电机
PMSG
，开绕组双三相永磁同步电机
PMSG
中性点打开，定子绕组两侧分别连接变流器
J1和
J2；变流器
J1、J2直流侧共用同一直流源且并联一个母线电容
C
，每个桥臂上由两个
IGBT
串联组成；控制器用于采集开绕组双三相永磁同步电机
PMSG
的端电压
、
相电流以及直流侧的公共母线电压
U
dc
。2.
根据权利要求1所述的基于开绕组双三相永磁同步发电机的整流控制系统的控制方法，其特征在于：包括抑制零序电流产生的过程和抑制谐波电流的过程
。3.
根据权利要求2所述的基于开绕组双三相永磁同步发电机的整流控制系统的控制方法，其特征在于：所述抑制零序电流产生的步骤如下：步骤1，采集开绕组双三相永磁同步电机
PMSG
端电压
U
a
、
相电流
I
a
以及直流侧电压
U
dc
，并根据原动机转速求出转子位置角
θ
：
θ
＝
1/2(1/tan(Ua/Ia)+3/4
π
)
ꢀꢀꢀꢀ
(1)
；步骤2，根据步骤1中所确定的转子位置角，确定出定子绕组所产生的电枢电流，并施加零序电流，从而形成三相发电机的相电流，公式如下：其中
i
ac
为交流电枢分量，
i
dc
为直流分量；步骤3，对步骤2中的相电流进行空间矢量解耦坐标变换，将相电流分解到三个相互正交的子空间平面上，得到相电流在子空间的两个分量，在
x
‑
y
子空间的以及在
o1
‑
o2
子空间的两个分量
iq、id
，公式如下：步骤4，根据步骤1所得的转子位置角
θ
对子空间的两个分量进行
dq
变换，得到相电流的
d
轴分量和
q
轴分量，将
α
‑
β
子空间上的两个矢量结合转子位置角进行
dq
变换得到相电流的
d
轴分量和
q
轴分量，进而计算有功轴电压补偿量和无功轴电压补偿量；进而根据无功轴电流为零的矢量控制算法计算电机有功轴电压指令
u
q*
和无功轴电压指令
u
d*
公式如下：步骤5，根据电角速度
ω
e
和相电流的
d
轴分量和
q
轴分量，带入到以下公式中计算出永磁
同步电机的有功轴电压补偿量
Δ
u
q
和无功轴电压补偿量
Δ
u
d
；其中，
Δ
u
q
和
Δ
u
d
分别为电机的
q
轴电压补偿和
d
轴电压补偿量，
ω
e
为电机的电角速度，
n
为额定转速，
L
d
和
L
q
为电机的直轴电感和交轴电感，
ψ
f
为电机的转子磁链，
i
d
和
i
q
分别为相电流的
d
轴分量和
q
轴分量；步骤6，根据
i
d
＝0的矢量控制算法计算出电机的
d
轴电压指令和
q
轴电压指令；步骤7，根据空间坐标解耦变换得到的电流
i
x
、i
y
通过以下的比例谐振控制器，将参考值设为零，得到
x
‑
y
子空间的电压指令；其中，
K
p
表示电流抗扰性能系数，
ω0表示
i
x
、i
y
空间坐标内的角度偏差，分别表示电流内环比例系数
K
p1
和
K
p2
的加权平均数
、
电流内环积分系数
K
i1
、K
i2
的加权平均数；步...
【专利技术属性】
技术研发人员：田鹏举，石建明，曹莊，赵丽杰，韩涌，孙晓飞，茅帅伟，徐向宙，蒋春平，茅程焜，彭琛杰，高华，徐凌豪，赵远，陆一博，
申请(专利权)人：江苏大唐国际吕四港发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。