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专利号: 2018102656687
申请人: 罗晨
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-02-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种永磁同步电机的逆变器非线性效应补偿方法,该方法先采用脉振高频电压注入 法获取位置估计误差信息,再采用全通滤波器(All Pass Filter,APF)消除其中由逆变器非线性效应引起的谐波分量,得到处理后的位置估计误差信息,最后通过锁相环得到估计 转子速度和估计转子位置,其特征在于,采用全通滤波器消除位置估计误差信息中由逆变 器非线性效应引起的谐波分量的步骤为:步骤1.1)根据离散化控制系统所对应的采样周期T s和所要消除的6次谐波误差的频率 计算全通滤波器中的系数;

步骤1.2)根据滤波性能的要求合理选择滤波带宽ωBW,再根据ωBW和T s计算全通滤波器 中的系数;

步骤1.3)将位置估计误差信息f(Δθ)连接到全通滤波器的输入端口x;

步骤1.4)将全通滤波器的输入端口x和输出端口y相加再乘以0.5,得到两者的平均值, 该平均值就是处理后的位置估计误差信息f c(Δθ)。

2.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机的逆变器非线性效应补偿方法,其特征在 于,所述采用脉振高频电压注入法获取位置估计误差信息的步骤为:步骤2.1)在估计转子同步旋转坐标系的d轴注入高频余弦电压U hcos(ω ht),其中,U h为在d轴注入高频电压的幅值,ω h为在d轴注入高频电压的频率,t表示当前时刻;

步骤2.2)对估计d轴和q轴电压和进行派克逆变换,得到两相静止α‑β坐标系下的 电压u α和u β,再采用空间矢量脉宽调制SVPWM得到三相逆变器的六路开关信号,驱动永磁同步电机PMSM;

步骤2.3)检测电机三相绕组A/B/C中的任意两相电流,先进行克拉克变换得到两相静止α‑β坐标系下的电流i α和i β,再经过派克变换得到估计d轴电流响应和估计q轴电流响应;

步骤2.4)将估计q轴电流响应 经过带通滤波器(BPF)选出频率为ω h的交流分量,即高 频分量 再与正弦信号2sin(ω ht)相乘进行调制,得到直流分量和频率为2ω h的交流分量,最后经过低通滤波器(LPF)滤除交流分量,提取直流分量,得到位置估计误差信息f(Δ θ)。

3.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机的逆变器非线性效应补偿方法,其特征在于,所述通过锁相环得到估计转子速度和估计转子位置的步骤为:步骤3.1)将处理后的位置估计误差信息f c(Δθ)作为PI调节器的输入,估计转子速度 为PI调节器的输出,对估计转子速度 积分得到估计的转子位置;

步骤3.2)将给定转子速度ω *与估计转子速度 的差值输入到转速环PI调节器,该PI调 节器的输出为估计q轴电流给定值;

步骤3.3)将估计d轴电流给定值设为0,分别将估计d轴和q轴电流给定值 和 与经过低 通滤波器LPF的估计d轴和q轴电流响应 和 作差,经过电流环PI调节器,得到估计d轴和q 轴电压 和;

步骤3.4)重复步骤1.1)至步骤3.3)。

4.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机的逆变器非线性效应补偿方法,其特征在于,所述全通滤波器的结构为:

全通滤波器总体由两个系数分别为α和‑β的比例环节、两个延时环节和六个加法器构 成;其输入端口为x,输出端口为y,结构中共包括abcdefghi这9个主要节点;x与i相减得到 a;a经过系数为α的比例环节得到b;x和b相加得到c;c与g相减得到d;d经过系数为‑β的比例环节得到e;c和e相加得到f;f经过延时得到g;g和e相加得到h;h经过延时得到i;i和b相加 得到y。