【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及矿井下永磁同步电机控制领域；具体地，本专利技术涉及一种用于矿井下重载永磁同步电动机的控制系统及方法。
技术介绍
1、永磁同步电动机（pmsm）具有可带负载大、内部设计简单、重量轻等特点，常被应用于矿井环境下的带式输送机重载启动工作中。pmsm的常见控制方式为转矩控制方式，但是对于带式输送机重载启动的工况，负载随机变化大、大幅度增减的情况更多，转矩控制方式精度低、响应速度慢，且常常导致带式输送机重载无法启动，因此无法满足矿井环境下的带式输送机重载启动工作需求。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种用于矿井下重载永磁同步电动机的控制系统及方法，从而解决或者至少缓解了现有技术中存在的上述问题和其它方面的问题中的一个或多个。
2、为了实现前述目的，本专利技术的第一方面提供了一种用于矿井下重载永磁同步电动机的控制系统，其中，所述控制系统包括：
3、永磁同步电动机，所述永磁同步电动机用于矿井下重载运行；
4、永磁同步电动机控制装置，所述永磁同步电动机控制装置在转子磁场和定子磁场的控制基础上对所述永磁同步电动机进行磁场定向矢量闭环控制；
5、不可控整流装置，所述不可控整流装置用于向所述永磁同步电动机控制装置输出额定电压；
6、转子角度位置检测装置，所述转子角度位置检测装置用于检测所述永磁同步电动机的转子角度值；
7、闭环控制装置，所述闭环控制装置包括转速闭环控制模块，所述转速闭环控制模块根据所述永磁
8、在如前所述的控制系统中，可选地，所述控制系统包括编码器，所述编码器基于实时检测所述永磁同步电动机的转子角度值输出所述转速实际值。
9、在如前所述的控制系统中，可选地，所述闭环控制装置基于所述转子角度值通过斜坡处理获取所述转速实际值。
10、在如前所述的控制系统中，可选地，所述永磁同步电动机控制装置包括：
11、所述转速闭环控制模块包括转矩/磁链控制器，所述转矩/磁链控制器根据所述转速参考值和所述转速实际值输出两相控制电流指令值并通过2r/2s坐标转换器与2/3变换运算器转化后得到三相电流指令值；
12、所述永磁同步电动机控制装置包括电流控制逆变器，所述不可控整流装置向所述电流控制逆变器提供所述额定电压，所述电流控制逆变器将所述三相电流指令值逆变成三相输出电流并经过3/2变化运算器以及2s/2r坐标转换器输出励磁电流与转矩电流的调节值以控制所述永磁同步电动机的磁链与转矩。
13、在如前所述的控制系统中，可选地，所述变频调速闭环控制构成具有自动速度调节器的转速外环，在所述自动速度调节器后引入电流表获取所述自动速度调节器的所述励磁电流和所述转矩电流的参考值。
14、在如前所述的控制系统中，可选地，所述磁场定向矢量闭环控制构成具有自动电流调节器的电流内环，并且在所述电流内环中设置有电压前馈解耦单元。
15、在如前所述的控制系统中，可选地，在所述变频调速闭环控制中设置有转速滤波环节，在所述磁场定向矢量闭环控制中设置有电流滤波环节。
16、在如前所述的控制系统中，可选地，所述不可控整流装置还包括移相变压器，所述移相变压器将引入的三相交流电压整流成所述额定电压输出。
17、在如前所述的控制系统中，可选地，所述控制系统采用定子电流id=0控制所述永磁同步电动机。
18、为了实现前述目的，本专利技术的第二方面提出了一种基于如前述第一方面中任一项所述的控制系统控制矿井下重载永磁同步电动机的方法，其中，所述方法步骤如下：
19、步骤a：所述不可控整流装置输出所述额定电压；
20、步骤b：所述永磁同步电动机控制装置根据所述永磁同步电动机的转速参考值控制所述永磁同步电动机启动；
21、步骤c：所述转子角度位置检测装置检测所述永磁同步电动机的转子角度值，并将其反馈至所述闭环控制装置；
22、步骤d：所述闭环控制装置根据所述永磁同步电动机的转速参考值与基于所述转子角度值得出所述永磁同步电动机的转速实际值比较后向所述永磁同步电动机控制装置输出变频调速闭环控制；
23、步骤e：所述永磁同步电动机控制装置根据所述闭环控制装置得出的所述变频调速闭环控制控制所述永磁同步电动机的所述转子磁场和定子磁场；返回步骤c。
24、本专利技术提出了一种用于矿井下重载永磁同步电动机的控制系统及方法。本专利技术的控制系统对永磁同步电动机采用矢量控制和变频调速控制方式，对于带式输送机重载启动的工况，该种控制系统精度高、响应速度快，满足了矿井环境下的带式输送机重载启动工作需求。
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1.一种用于矿井下重载永磁同步电动机的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：
2.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括编码器，所述编码器基于实时检测所述永磁同步电动机的转子角度值输出所述转速实际值。
3.如权利要求1或2所述的控制系统，其特征在于，所述闭环控制装置基于所述转子角度值通过斜坡处理获取所述转速实际值。
4.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述永磁同步电动机控制装置包括：
5.如权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述变频调速闭环控制构成具有自动速度调节器的转速外环，在所述自动速度调节器后引入电流表获取所述自动速度调节器的所述励磁电流和所述转矩电流的参考值。
6.如权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述磁场定向矢量闭环控制构成具有自动电流调节器的电流内环，并且在所述电流内环中设置有电压前馈解耦单元。
7.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，在所述变频调速闭环控制中设置有转速滤波环节，在所述磁场定向矢量闭环控制中设置有电流滤波环节。
8.如权利要求1
9.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统采用定子电流id=0控制所述永磁同步电动机。
10.一种基于如前述权利要求1至9中任一项所述的控制系统控制矿井下重载永磁同步电动机的方法，其特征在于，所述方法步骤如下：
...【技术特征摘要】
1.一种用于矿井下重载永磁同步电动机的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：
2.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括编码器，所述编码器基于实时检测所述永磁同步电动机的转子角度值输出所述转速实际值。
3.如权利要求1或2所述的控制系统，其特征在于，所述闭环控制装置基于所述转子角度值通过斜坡处理获取所述转速实际值。
4.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述永磁同步电动机控制装置包括：
5.如权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述变频调速闭环控制构成具有自动速度调节器的转速外环，在所述自动速度调节器后引入电流表获取所述自动速度调节器的所述励磁电流和所述转矩电流的参考值。
6.如权利要求4...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁昱，刘宁，韩君飞，王建勇，郗存根，张宇光，
申请(专利权)人：中煤科工集团上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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