鼠笼电机背靠背变频器功率联合控制方法及变频器技术

技术编号:6539895 阅读:431 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种鼠笼电机背靠背变频器功率联合控制方法及采用该方法的变频器,针对鼠笼电机背靠背变频器负载变化剧烈特点,依据负载电流和整流器进线网侧交流电压变化,建立直流母线电压波动的模型。采用功率联合控制技术,使系统在恶劣工况下直流母线电压不受负载电流突变和整流器进线网侧交流电压变化的影响。通过理想功率联合控制策略的实施,使系统在负载和电网突变时,整流器从电网吸收的功率和输出到负载侧的功率相等,从而减小了直流母线电压的波动,同时更减小了流入滤波电容的电流,增加了电容使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及背靠背鼠笼电机变频器功率联合控制方法及采用该方法的鼠笼电机背靠背变频器,适用于背靠背变频器供电的鼠笼电机变频调速系统。
技术介绍
在鼠笼型电机背靠背变频器矢量控制系统中,背靠背变频器是由整流器和逆变器组成的。传统的控制方案上整流器和逆变器的控制是分开进行的,分别来控制直流母线电压和电机速度。其中整流器所控制的直流母线电压的波动主要有两个因素引起电网侧电压的波动和逆变器输出功率的波动,而逆变器输出功率的波动则取决于负载的变化。传统的整流器控制是采用一个直流电压外环和有功电流、无功电流两个内环分别对直流母线电压进行调节。直流母线电压给定是系统根据实际情况进行处理的,是一个固定值。而直流母线电压环的输出做为有功电流内环的给定,无功电流给定在功率因数为1的情况下设置为0。当电网侧电压波动和或者是由于负载的变化引起逆变器输出功率变化的情况下, 由直流电压给定和反馈之间的误差引起直流电压PI调节器输出的变化,从而使有功电流给定发生改变,通过有功电流PI调节器的控制使得直流母线电压在新的平衡点上跟随直流母线电压给定。这种情况下是在直流母线电压变化后由误差引起的,所以直流母线电压波动相当严重,流入和流出直流滤波电容的电流较大,不利于系统的长期稳定运行。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足,提供一种鼠笼电机背靠背变频器功率联合控制方法及变频器。采用如下技术方案—种鼠笼电机背靠背变频器功率联合控制方法,功率联合控制具体实现过程为第一步通过整流器控制器和逆变器控制器之间的通讯,获得功率联合控制所需的参数,所述参数鼠笼电机极对数、磁链的dq轴分量、鼠笼电机转速、逆变器输出的dq轴电流。第二步整流器根据从逆变器获得的参数信息,采用虚拟电网磁链定向下功率联合控制方法;将网侧电压和逆变器相关参数信息加入到有功电流的给定计算上,则整流器直流母线电压波动与负载电流和网侧交流电压波动的表达式如下所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种鼠笼电机背靠背变频器功率联合控制方法,其特征在于,功率联合控制具体实现过程为:第一步:通过整流器控制器和逆变器控制器之间的通讯,获得功率联合控制所需的参数,所述参数包括鼠笼电机极对数、磁链的dq轴分量、鼠笼电机转速、逆变器输出的dq轴电流;第二步:整流器根据从逆变器获得的参数信息,采用虚拟电网磁链定向下功率联合控制方法;将网侧电压和逆变器相关参数信息加入到有功电流的给定计算上,则整流器直流母线电压波动与负载电流和网侧交流电压波动的表达式如下所示:(math)??(mrow)?(mi)Δ(/mi)?(msub)?(mi)v(/mi)?(mi)dc(/mi)?(/msub)?(mo)=(/mo)?(msub)?(mi)T(/mi)?(mi)ref(/mi)?(/msub)?(mi)Δ(/mi)?(msubsup)?(mi)v(/mi)?(mi)dc(/mi)?(mo)*(/mo)?(/msubsup)?(mo)+(/mo)?(msubsup)?(mi)T(/mi)?(mi)e(/mi)?(mo)′(/mo)?(/msubsup)?(mi)Δe(/mi)?(mo)+(/mo)?(msubsup)?(mi)Z(/mi)?(mn)0(/mn)?(mo)′(/mo)?(/msubsup)?(mi)Δ(/mi)?(msub)?(mi)i(/mi)?(mi)Inv(/mi)?(/msub)?(/mrow)?(/math)其中:(math)??(mrow)?(msubsup)?(mi)T(/mi)?(mi)e(/mi)?(mo)′(/mo)?(/msubsup)?(mo)=(/mo)?(mfrac)?(mrow)?(mi)Δ(/mi)?(msub)?(mi)v(/mi)?(mi)dc(/mi)?(/msub)?(/mrow)?(mi)Δe(/mi)?(/mfrac)?(mo)=(/mo)?(mfrac)?(mrow)?(msub)?(mi)Z(/mi)?(mi)L(/mi)?(/msub)?(mrow)?(mo)((/mo)?(msub)?(mi)G(/mi)?(mi)ein(/mi)?(/msub)?(mo)-(/mo)?(msub)?(mi)G(/mi)?(mi)E(/mi)?(/msub)?(msub)?(mi)G(/mi)?(mi)k(/mi)?(/msub)?(mo))(/mo)?(/mrow)?(/mrow)?(mi)Δ(/mi)?(/mfrac)?(/mrow)?(/math)(math)??(mrow)?(msubsup)?(mi)Z(/mi)?(mn)0(/mn)?(mo)′(/mo)?(/msubsup)?(mo)=(/mo)?(mfrac)?(mrow)?(mi)Δ(/mi)?(msub)?(mi)v(/mi)?(mi)dc(/mi)?(/msub)?(/mrow)?(mrow)?(mi)Δ(/mi)?(msub)?(mi)i(/mi)?(mi)Inv(/mi)?(/msub)?(mi)(/mi)?(/mrow)?(/mfrac)?(mo)=(/mo)?(mfrac)?(mrow)?(mo)-(/mo)?(msub)?(mi)Z(/mi)?(mi)L(/mi)?(/msub)?(mrow)?(mo)((/mo)?(mn)1(/mn)?(mo)-(/mo)?(msub)?(mi)G(/mi)?(mi)I(/mi)?(/msub)?(msub)?(mi)G(/mi)?(mi)k(/mi)?(/msub)?(mo))(/mo)?(/mrow)?(/mrow)?(mi)Δ(/mi)?(/mfrac)?(/mrow)?(/math)其中各个传递函数如下:(math)??(mrow)?(msub)?(mi)G(/mi)?(mi)k(/mi)?(/msub)?(mo)=(/mo)?(mfrac)?(mrow)?(mn)3(/mn)?(mi)KE(/mi)?(/mrow)?(msub)?(mi)V(/mi)?(mi)dc(/mi)?(/msub)?(/mfrac)?(mo)-(/mo)?(mo)-(/mo)?(mo)-(/mo)?(mrow)?(mo)((/mo)?(mn)10(/mn)?(mo))(/mo)?(/mrow)?(/mrow)?(/math)(math)??(mrow)?(msub)?(mi)Z(/mi)?(mi)L(/mi)?(/msub)?(mrow)?(mo)((/mo)?(mi)S(/mi)?(mo))(/mo)?(/mrow)?(mo)=(/...

【技术特征摘要】
1. 一种鼠笼电机背靠背变频器功率联合控制方法,其特征在于,功率联合控制具体实现过程为第一步通过整流器控制器和逆变器控制器之间的通讯,获得功率联合控制所需的参数,所述参数包括鼠笼电机极对数、磁链的dq轴分量、鼠笼电机转速、逆变器输出的dq轴电流;第二步整流器根据从逆变器获得的参数信息,采用虚拟电网磁链定向下功率联合控制方法;将网侧电压和逆变器相关参数信息加入到有功电流的给定计算上,则整流器直流母线电压波动与负载电流和网侧交流电压波动的表达式如下所示 Avdc =TrefAvdc+T^Ae +Z0Ailnv2.采用权利要求1所述方法的变频器,其特征在于,包括系统控制单元,所述系统控制单元包括整...

【专利技术属性】
技术研发人员:张根现马星河韩耀飞王辉姚超张益玮戚鸿飞王光超
申请(专利权)人:义马煤业集团股份有限公司河南城建学院河南安星信息科技有限公司
类型:发明
国别省市:41

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