專利名稱：一種采用交直交變流器調速的雙饋電動機及其啟動控制方法
技術領域：
本發明涉及一種采用交直交變流器對電動機定子、轉子進行調速控 制的雙饋電動機，同時還涉及該雙饋電動機的啟動控制方法。
背景技術：
隨著電力電子技術的發展，大功率半導體器件構成的變流器和雙饋 電動機組成的雙饋調速系統，得到了許多人的重視，其主要工作原理是 雙饋電動機的定、轉子三相繞組分別接到兩個獨立的三相對稱電源，其 中定子繞組的電源為固定頻率的工業電源，而轉子電源電壓的幅值、頻 率和相位則需要按運行要求分別進行調節。該調速方式因為具有功率因 素可調、效率高、變頻裝置容量小、投資省等優點，有廣闊的市場和發 展前景。
由于雙饋調速的運行特點，轉子側變流器只有在雙饋電機到一定轉 速范圍內時才能投入運行，否則會由于轉子繞組反電勢過大，造成變流 器損壞。同時運行部門需要根據啟動特性，確定啟動過程對線路電壓的 影響，決定啟動過程中所需的最低電壓，確定電動機和廠用電源的繼電 保護需要避開的啟動電流和啟動時間等。所以雙饋電動機啟動方案的選 用很重要。
目前雙饋電動機的啟動方案，大多是在采用交交變流器的情況下討 論的。在采用交交變流器進行電動機組進行調速的情況下，雙饋調速啟 動方式通常有以下幾種
1、 轉子短路，定子啟動。將雙饋電機啟動到轉速范圍內，斷開轉 子，投入變流器。這種啟動方式簡單成熟，但有一些缺點1)零轉速下 定子直接啟動，啟動電流沖擊比較大，如果采用轉子傳入限流電阻、定 子調壓啟動、定子加軟啟動器等輔助方案，則又增加了成本；2)轉子短 路開關是在電流不為零時斷開的，需要開關提供一定的電流拉斷能力；3) 變流器再投入的算法比較復雜，投入時的沖擊電流比較大。
2、 定子短路、轉子變頻啟動。通過交交變流器將雙饋電機拖到1/2 額定轉速下(交交變流器最大輸出頻率一般為工頻的1/3-1/2)，斷開定 子短路開關，將定子連接到電網，實現機組的切換。這種方法的啟動沖
擊電流小，但控制流程復雜。此外，由于采用交交變流器只能將電機拖 到1/2額定轉速處進行并網切換。如果電機阻尼較大或帶有負載，在切 換的過程中電機的轉速會迅速跌落。而只要有些許的轉速跌落，將會使 得轉速超出交交變流器的調速范圍，造成并網運行的失控。因此，這種 方法在使用交交變流器進行調速的情況下來實現是不可能的。
因此，我們需要一種既能有效減小電機啟動電流又能避免開關切換 過程中電機轉速跌落和實現帶負載啟動的啟動方式。
發明內容
本發明的主要目的在于解決現有技術中雙饋電動機采用交交變流器 調速在啟動方案上所存在的缺陷，提供一種采用交直交變流器對雙饋電 動機進行調速控制的雙饋電機結構。
本發明的目的還在于提供該交直交變流器調速的雙饋電動機所采用 的啟動控制方法，以有效減小電機啟動電流、避免開關切換過程中電機 轉速跌落出變流器的調速范圍，同時可實現帶負載啟動。
本發明的發明目的是通過下述技術方案予以實現的
一種采用交直交變流器調速的雙饋電動機，其特征在于包括切 換開關、電動機、啟動開關、控制板、交直交變流器、碼盤；
在所述電動機的定子側，定子通過所述切換開關與電網相連；在 所述電動機的轉子側，轉子通過所述交直交變流器與電網相連；在該 交直交變流器與電網之間串接有所述啟動開關；
所述控制板分別與電網、電動機、交直交變流器相連；所述控制 板還通過所述碼盤與轉子相連；
所述切換開關由兩個接觸器組成；其中第一接觸器的一端與雙饋 電動機的定子相連，另一端短接；第二接觸器的一端與雙饋電動機的 定子相連，另一端與電網相連。
一種采用交直交變流器調速的雙饋電動機的啟動方法，其特征在于 包括下屬具體步驟
(1) 雙饋電動機定子側切換開關第一接觸器閉合，第二接觸器斷開； 閉合交直交變流器與電網之間的啟動開關；
(2) 控制板由電網、定子、轉子和交直交變流器獲得電網電壓、定 子電壓、定子電流、轉子電流以及直流母線電壓參數；
(3) 控制板根據上述各個參數對雙饋電動機實施調速控制策略；當
雙饋電動機的轉速達到設定轉速時，控制板封鎖交直交變流器輸出，并 且檢測轉子電流是否為0;
(4) 當控制板檢測轉子電流將為0后，檢測定子電流是否為O;當 檢測到轉子電流和定子電流均為0時，斷開所述第一接觸器；
(5) 控制板解鎖交直交變流器，采用轉速閉環控制策略對雙饋電動 機進行控制；
(6) 控制板比較檢測到的定子電壓和電網電壓，當定子電壓與電網
電壓一致時，閉合切換開關中的第二接觸器，實現雙饋電動機并網。
本發明的有益效果是
1、 本發明可有效減小電機啟動電流，并可實現定子短路開關和定子 并網開關的零電流切換；
2、 本發明由于切換時的轉速可調整，可避免開關切換的過程中電機 轉速跌落出雙饋運行的轉速范圍；
3、 本發明由于釆用調速控制策略，可實現雙饋電機的帶負載起動， 并可實現輕載情況下的雙饋電機全轉速范圍內連續調速。
圖1是采用交直交變流器調速的雙饋電動機的結構示意圖； 圖2是雙饋電動機調速啟動方法控制流程圖； 圖3是采用矢量控制策略的調速控制原理圖； 圖4是采用VVVF控制策略的調速控制原理圖； 圖5是轉速閉環控制策略控制原理圖6是控制板內模塊結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述。
如前所述，現有采用交交變流器調速的雙饋電動機在啟動方案上無 論是采用轉子短路定子啟動的啟動方案或是定子短路轉子變頻啟動的啟 動方案，都存在著一定缺陷。本發明即是在現有交交變流器調速的雙饋 電動機基礎上，改用交直交變流器對雙饋電動機進行調速控制，以實現 更為理想的電動機啟動方案。交直交變流器是一種通過整流電路將電網 的交流電整流成直流電，再由逆變電路將直流電逆變為頻率和幅值均可 變的交流電的變流器。交直交變流器相較于交交變流器中間多經過一個 直流環節。這樣的結構特點決定了交交變流器的最高輸出頻率只能達到電源頻率的1/3~1/2，不能高速運行。而交直交變流器因為有中間經過一 個直流環節，所以運行幾乎不受功率因數或換流的影響，輸出頻率可以 自由調節。并且，由于交直交變流器中的直流環節在短時間內具有保持 特性，使得在切換控制的過程中，轉速不至于迅速跌落。本發明即是利 用交直交變流器的這一特點，解決雙饋電動機啟動過程的中電流沖擊和 轉速跌落問題的。
圖1為本發明所設計的采用交直交變流器調速的雙饋電動機結構示 意圖。如圖所示，該雙饋電動機主要包括切換開關1、電動機2、啟動開 關3、控制板4、交直交變流器5、碼盤6。在電動機2的定子側，定子 通過切換開關1與電網相連。在電動機2的轉子側，轉子通過交直交變 流器5與電網相連。在該交直交變流器5與電網之間串接有啟動開關3。 控制板4與電網、電動機2、交直交變流器5相連，以獲得電網電壓、 定子電壓、定子電流、轉子電流以及交直交變流器5中的直流母線電壓。 控制板4還通過碼盤6與轉子相連，獲得轉子轉速。控制板4通過上述 這些參數對雙饋電動機在啟動階段的轉速實施相應的控制策略，以實現 減小電機啟動電流、避免轉速跌落過快的目的。另外，所述切換開關1 由兩個接觸器Ql和Q2組成。其中接觸器Ql —端與雙饋電動機的定子 相連，另一端短接，實現對定子端短路；接觸器Q2 —端與雙饋電動機 的定子相連，另一端與電網相連。
可見，該控制板4為雙饋電動機啟動過程中的核心控制部件。在該 控制板4中進一步包括轉子位置轉速檢測單元、定子電壓電流檢測單 元、電網電壓檢測單元、轉子電流檢測單元、母線電壓檢測單元、PWM 信號發生器、啟動控制單元。
如圖6所示，所述轉子位置轉速檢測單元與所述碼盤6相連；所述 定子電壓電流檢測單元與雙饋電動機的定子相連；所述電網電壓檢測單 元與電網相連；所述轉子電流檢測單元與雙饋電動機轉子相連；所述母 線電壓檢測單元與交直交變流器5相連。所述啟動控制單元分別與電網 電壓檢測部分、定子電壓電流檢測轉換、轉子位置轉速檢測、轉子電流 檢測單元及PWM信號發生器相連。所述PWM信號發生器與轉子電流 檢測單元以及所述交直交變流器5相連。
由上述切換開關1的結構不難看出，本發明的雙饋電動機采用的是 類似前述定子短路轉子變頻的啟動方案。這種方案的好處在于啟動沖擊電流較小，但是問題在于在定子切換的過程中，特別是電機帶負載的情 況下，電機的轉速跌落比較快。本發明即是利用前述交直交變流器的中 間直流環節的電容在切換過程中對電壓的保持特性，保證在切換控制的 過程中，電機轉速不至于跌落。通過控制板4在電動機啟動過程中對轉 速實施調控的策略解決現有技術中所存在的問題的。
如圖2所示，本發明采用交直交變流器調速的雙饋電動機的啟動方
法，具體步驟如下
(1) 雙饋電動機定子側切換開關1處于Ql閉合狀態，以使雙饋電 動機處于定子短路的狀態；閉合交直交變流器與電網之間的啟動開關3;
(2) 控制板4獲得電網電壓、定子電壓、定子電流、轉子電流以及 交直交變流器5中的直流母線電壓等參數。
(3) 控制板4根據上述各個參數對雙饋電動機實施調速控制策略。 當雙饋電動機的轉速達到設定轉速時，控制板4封鎖交直交變流器5輸 出，并且檢測轉子電流是否為0。
這里，控制板4封鎖交直交變流器5即是控制板4停止向交流器的 PWM逆變器輸出控制信號。這樣，變流器的輸出電壓為0，施加在電動 機轉子上的勵磁電壓也為0，轉子電流會迅速衰減為0。
(4) 控制板4檢測轉子電流將為0后，檢測定子電流是否為O。當 檢測到轉子電流和定子電流均為0時，斷開Q1。
這里，由于轉子電流已降為0，因此這種情況下電機轉子繞組上 無勵磁存在，所以定子電流也會隨之迅速降為0。
(5) 控制板4解鎖交直交變流器5，采用轉速閉環控制策略對雙饋 電動機進行控制。
(6) 控制板4比較檢測到的定子電壓和電網電壓，當定子電壓與電 網電壓一致時，閉合切換開關1中的接觸器Q2，實現雙饋電動機的軟并 網。
應當指出，本發明的啟動方案中其關鍵在于步驟(3)、 (4)。這 里，控制板4首先根據各個參數對雙饋電動機實施調速控制策略，使電 動機的轉速達到某個預設的轉速。之后，控制板4封鎖交直交變流器5， 使轉子電流迅速衰減為0，進而使定子電流也降為0。這就保證了定子在 投入時的沖擊電流很小。由于，從封鎖交直交變流器5到定子電流降為 0，整個為一個很短的過程，在慣性作用下，電機轉速仍然會保持設定轉
速旋轉。同時，由于交直交變流器中間直流環節的電容對電壓的保持特 性，使得控制板4在再投入控制時，可以保持對電機轉速的控制，不會 引起電機轉速的嚴重跌落。因此，解決了現有雙饋電動機啟動過程的中 電流沖擊和轉速跌落問題的。
其中，步驟(3)中控制板4的調速控制策略可以采用矢量控制策
略設計或是VVVF控制策略(變壓變頻控制策略，Variable Voltage Variable Frequency ) 設計。
如圖3所示，采用矢量控制策略的調速控制策略包括如下步驟
(3A)控制板4中，轉子電流檢測單元檢測轉子電流/,，碼盤檢測轉 子轉速^，母線電壓檢測單元檢測交直交變流器5的直流母線電壓^。
(3B)轉子電流檢，單元檢測到的轉子電流z:經過3/2變換得到兩相 靜止坐標系電流^、 Z^，再經過旋轉變換得到旋轉坐標系下轉子電流 ^、"；其中、與；/(l + A/^P)相乘得到定子d軸方向的磁通K^然后 用上述計算得到的Ww與"，根據 =^&"可以得到滑差角速度
這樣得到的滑差角速度化,與碼盤檢測到的轉子轉速^之差積分后得 到旋轉變換角《,。該旋轉變換角《,作為旋轉變換和反旋轉變換的角度。
(3C)給定的參考轉速w,， 一方面通過^//控制得到定子d軸磁通 參考值^/"， ^./"與l/、相乘得到轉子電流d軸分量參考值/f/";另一 方面轉子轉速^與w,之差經過PI變換后得到轉子電流q軸分量參考值
、°
(3D)由步驟(3B)和步驟(3C)得到的轉子電流d軸分量參考 值/ /￡/、轉子電流q軸分量參考值C與轉子電流經過變換得到的旋轉坐 標系下轉子電流^、、之差分別進行PI調節，得到旋轉坐標系下的轉子
電壓參考值"-、 "-，然后";f、 分別與給定的旋轉坐標系下的轉子
反饋電壓參考值"=、"相減，得到旋轉坐標系下轉子電壓^、" ；這
樣得到的^、 ^根據步驟(3B)得到的旋轉變換角《,進行反旋轉變換， 得到兩相靜止坐標系下的轉子電壓l、 "^，這樣得到的z^、 根據步 驟(3A)中檢測到的直流母線電壓^產生PWM控制波，對PWM逆變 器進行控制。
如圖4所示，采用VVVF控制策略的調速控制策略包括如下步驟 (3a)給定參考轉速w,;
(3b)在上述的步驟(3a)給定的w,下， 一方面通過U/f控制，計
算出轉子電壓幅值^;另一方面，w,乘以一l之后進行積分，得到旋轉 變換角《,。
(3C)根據步驟(3b)得到的轉子電壓幅值t/,和旋轉變換角《,產生
PWM控制信號，控制PWM逆變器。
應當指出，這里所設計的控制板的調速控制策略無論是采用矢量 控制策略或是VVVF控制策略，均采用U/f控制即電壓頻率比控制，對 給定參考轉速wf進行調制，并以此控制電機轉速。通過這一手段，建 立了電機轉速與電壓值之間的控制策略。這是本發明得以實現的關鍵 所在。
電機設計時，電機的磁通常處于接近飽和值，如果進一步增大磁通， 將使電機鐵心出現飽和，從而導致電機中流過很大的勵磁電流，增加電 機的銅損耗和鐵損耗，嚴重時會因繞組過熱而損壞電機。因此，在改變 電機頻率時，應對電機的電壓進行協調控制，以維持電機磁通的恒定。
根據異步電動機定子的感應電勢
式中^為氣隙磁通在每相定子感應的電動勢，/為電源頻率，iV,為定子 每相繞組串聯匝數，i^,為與繞組結構有關的常數，OV為每極氣隙磁通。
可知，要保持ov不變，當頻率/;變化時，必須同時改變電動勢&的大小， 使^/y;為常值。
又，電機定子電壓
式中M為定子電壓，n為定子電阻，A為定子漏磁電抗，A為定子電流。 在電動機正常運行時，由于電動機定子電阻。和定子漏磁電抗A的壓降 較小，可以忽略。因此，電機定子電壓"'與定子感應電動勢&近似相等，
所以控制c/,/,為恒值，可以在一定范圍內近似維持磁通恒定。因此，在 調速過程中，我們采用U/f控制，即在轉速改變的情況下，控制定子電
壓，使其與頻率的比值恒定，即可對維持電機磁通恒定，不致對電機造 成危害。
控制板4中除了包括上述用以對電機啟動階段轉速進行控制的調 速控制策略，還包括當定子斷開短路后，控制板4為實現定子并網而再 投入的并網控制策略，即步驟(5)中的轉速閉環控制策略。該轉速閉環
控制策略包括如下步驟
(5a)首先，母線電壓檢測裝置檢測直流母線電壓^;轉子電流檢
測裝置檢測轉子電流、、"；碼盤檢測轉子轉速^;定子電壓檢測裝置
檢測定子電壓"、.。、電網電壓檢測裝置檢測電網電壓""。、" A。
(5b)步驟(5a)中檢測到的定子三相交流電壓"m、 "a經過3/2 變換(三相靜止坐標系轉換為兩相靜止坐標系)得到兩相靜止坐標系下 的定子電壓Aa、 "m，再經過電壓計算得到定子相電壓幅值"，和定子 電壓矢量位置角《。
(5c)步驟(5a)中檢測到的電網三相交流電壓"朋、""6經過3/2 變換得到兩相靜止坐標系下的電網電壓"^、 ""/ ，再經過電壓計算得到 電網電壓相電壓幅值""和電網電壓矢量位置角《。
(5d)步驟(5a)中碼盤檢測到的轉子轉速^積分后得到轉子位置 角《，步驟(5b)中計算得到的定子電壓矢量位置角《與《相減得到旋 轉變換角《.,。
(5e)步驟(5a)中檢測到的轉子三相電流/ra、"經過3/2變換(三 相靜止坐標系轉換為兩相靜止坐標系)得到兩相靜止坐標系下的轉子電 流L、 z^，然后根據步驟(5d)中計算得到的旋轉變換角《,對L、" 進行旋轉變換，得到旋轉坐標系下的轉子電流^、"。
(5f)給定參考轉速w,與步驟(5a)中檢測到的轉速^之差經過PI 變換后乘以一l，得到轉子電流q軸分量參考值"^; "^與步驟(5e) 中計算得到的"相減后經過PI變換后得到轉子電壓q軸分量參考值 re/;給定轉子電流d軸分量參考值/^^與步驟(5e)中計算得到的^相 減后經過PI變換后得到轉子電壓9軸分量參考值" ^。這樣得到的^,、
分別與給定的旋轉坐標系下轉子反饋電壓參考值 ,、相減， 得到旋轉坐標系下得轉子電壓^、 i，再根據步驟(5d)中計算得到得 旋轉變換角《,進行反旋轉變換，得到兩相靜止坐標系下得轉子電壓^、 ，這樣得到的^、 根據步驟(5A)中檢測到的直流母線電壓&產 生PWM控制波，對PWM逆變器進行控制。
綜上所述，本發明所設計的雙饋電動機及其啟動方法，是在現有交 交變流器調速的雙饋電動機基礎上，改用交直交變流器對雙饋電動機進 行調速控制。在電機轉速控制上，本啟動方案采用建立電壓頻率比控制 策略，使電機轉速與定子電壓相關聯。同時，通過利用交直交變流器中 直流環節對切換過程中電壓的保持特性，使電機轉速不至于跌落出控制 范圍。從而解決雙饋電動機啟動過程的中電流沖擊和轉速跌落問題的。 前述具體啟動方案僅是提供了基于這種設計思想的一種具體實施例。在 實際使用中，凡是基于上述設計思想的電機啟動方案均應視為在本發明 保護范圍之內。
權利要求
1、一種采用交直交變流器調速的雙饋電動機，其特征在于包括切換開關、電動機、啟動開關、控制板、交直交變流器、碼盤；在所述電動機的定子側，定子通過所述切換開關與電網相連；在所述電動機的轉子側，轉子通過所述交直交變流器與電網相連；在該交直交變流器與電網之間串接有所述啟動開關；所述控制板分別與電網、電動機、交直交變流器相連；所述控制板還通過所述碼盤與轉子相連；所述切換開關由兩個接觸器組成；其中第一接觸器的一端與雙饋電動機的定子相連，另一端短接；第二接觸器的一端與雙饋電動機的定子相連，另一端與電網相連。
2、 如權利要求1所述的雙饋電動機，其特征在于所述控制板 內包括轉子位置轉速檢測單元、定子電壓電流檢測單元、電網電壓檢 測單元、轉子電流檢測單元、母線電壓檢測單元、PWM信號發生器和 啟動控制單元；所述轉子位置轉速檢測單元與所述碼盤相連；所述定子電壓電流檢 測單元與雙饋電動機的定子相連；所述電網電壓檢測單元與電網相連； 所述轉子電流檢測單元與雙饋電動機轉子相連；所述母線電壓檢測單元 與交直交變流器相連；所述啟動控制單元分別與所述電網電壓檢測部分、 定子電壓電流檢測轉換、轉子位置轉速檢測、轉子電流檢測單元及PWM 信號發生器相連；所述PWM信號發生器與轉子電流檢測單元以及所述 交直交變流器相連。
3、 一種采用交直交變流器調速的雙饋電動機的啟動方法，基于權利 要求1的雙饋電動機結構實現，其特征在于包括下屬具體步驟(1) 雙饋電動機定子側切換開關第一接觸器閉合，第二接觸器斷開； 閉合交直交變流器與電網之間的啟動開關；(2) 控制板由電網、定子、轉子和交直交變流器獲得電網電壓、定 子電壓、定子電流、轉子電流以及直流母線電壓參數；(3) 控制板根據上述各個參數對雙饋電動機實施調速控制策略；當 雙饋電動機的轉速達到設定轉速時，控制板封鎖交直交變流器輸出，并且檢測轉子電流是否為0;(4) 當控制板檢測轉子電流將為0后，檢測定子電流是否為O;當 檢測到轉子電流和定子電流均為0時，斷開所述第一接觸器；(5) 控制板解鎖交直交變流器，采用轉速閉環控制策略對雙饋電動 機進行控制；(6) 控制板比較檢測到的定子電壓和電網電壓，當定子電壓與電網 電壓一致時，閉合切換開關中的第二接觸器，實現雙饋電動機并網。
4、 如權利要求3所述的雙饋電動機的啟動方法，基于權利要求2 所述雙饋電動機結構實現，其特征在于所述步驟(3)中的調速控制策 略包括下述具體步驟(3A)控制板中，轉子電流檢測單元檢測轉子電流/一碼盤檢測轉子轉速^，母線電壓檢測單元檢測交直交變流器的直流母線電壓&;(3B)轉子電流檢，單元檢測到的轉子電流/r經過3/2變換得到兩相 靜止坐標系電流"、Z"，再經過旋轉變換得到旋轉坐標系下轉子電流 :、"；其中^與Z^/(l + A/^p)相乘得到定子d軸方向的磁通^^，然后 用上述計算得到的^與"，根據w、,-V^/(L,、J，可以得到滑差角速度 化,，這樣得到的滑差角速度 與碼盤檢測到的轉子轉速^之差積分后得 到旋轉變換角《,；該旋轉變換角《,作為旋轉變換和反旋轉變換的角度；(3C)給定的參考轉速wf ， 一方面通過^//控制得到定子d軸磁通 參考值^./￡/， y/、/"與l/^相乘得到轉子電流d軸分量參考值/y、另一 方面轉子轉速^與wf之差經過PI變換后得到轉子電流q軸分量參考值 ,-*(3D)由步驟(3B)和步驟(3C)得到的轉子電流d軸分量參考值 /,/￡/、轉子電流q軸分量參考值"^與轉子電流經過變換得到的旋轉坐標 系下轉子電流^、"之差分別進行PI調節，得到旋轉坐標系下的轉子電 壓參考值<、"7，然后"-、 ";f分別與給定的旋轉坐標系下的轉子反 饋電壓參考值"^、"相減，得到旋轉坐標系下轉子電壓^、 z^;這樣 得到的l、 根據步驟(3B)得到的旋轉變換角《,進行反旋轉變換，得 到兩相靜止坐標系下的轉子電壓"m、 t^，這樣得到的"m、 根據步驟 (3A)中檢測到的直流母線電壓4產生PWM控制波，對PWM逆變器 進行控制。
5、 如權利要求3所述的雙饋電動機的啟動方法，基于權利要求2所述雙饋電動機結構實現，其特征在于所述步驟(3)中的調速控制策 略包括下述具體步驟(3a)給定參考轉速wf ;(3b)在上述的步驟(3a)給定的w,下， 一方面通過U/f控制，計 算出轉子電壓幅值^;另一方面，w,乘以一l之后進行積分，得到旋轉 變換角《,；(3c)根據步驟(3b)得到的轉子電壓幅值f/,和旋轉變換角《,產生 PWM控制信號，控制PWM逆變器。
6、如權利要求3所述的雙饋電動機的啟動方法，基于權利要求2 所述雙饋電動機結構實現，其特征在于所述步驟(5)中的調速控制策 略包括下述具體步驟(5a)母線電壓檢測裝置檢測直流母線電壓^,;轉子電流檢測裝置 檢測轉子電流、、~;碼盤檢測轉子轉速^;定子電壓檢測裝置檢測定子電壓W,。、 電網電壓檢測裝置檢測電網電壓I^、 W A;(5b)步驟(5a)中檢測到的定子三相交流電壓、"、"d經過3/2 變換得到兩相靜止坐標系下的定子電壓"^、 ",/ ，再經過電壓計算得到 定子相電壓幅值"X和定子電壓矢量位置角《；(5c)步驟(5a)中檢測到的電網三相交流電壓"朋、"^經過3/2 變換得到兩相靜止坐標系下的電網電壓" 、 "m，再經過電壓計算得到 電網電壓相電壓幅值""和電網電壓矢量位置角《；(5d)步驟(5a)中碼盤檢測到的轉子轉速^積分后得到轉子位置 角《，步驟(5b)中計算得到的定子電壓矢量位置角《與《相減得到旋 轉變換角《,；(5e)步驟(5a)中檢測到的轉子三相電流zra 、"經過3/2變換得到 兩相靜止坐標系下的轉子電流L、"，然后根據步驟(5d)中計算得 到的旋轉變換角《,對L、"進行旋轉變換，得到旋轉坐標系下的轉子電流L、"；(5f)給定參考轉速wf與步驟(5a)中檢測到的轉速^之差經過 PI變換后乘以一1，得到轉子電流q軸分量參考值"^; "^與步驟(5e) 中計算得到的"相減后經過PI變換后得到轉子電壓q軸分量參考值 ~re/;給定轉子電流d軸分量參考值/,/y與步驟(5e)中計算得到的^相 減后經過PI變換后得到轉子電壓q軸分量參考值",/、這樣得到的^,、、re/分別與給定的旋轉坐標系下轉子反饋電壓參考值"，re/ 、 相減，得到旋轉坐標系下得轉子電壓 、^，再根據步驟(5d)中計算得到得旋轉變換角《,進行反旋轉變換，得到兩相靜止坐標系下得轉子電壓l、 ，這樣得到的t^、 根據步驟(5A)中檢測到的直流母線電壓&產 生PWM控制波，對PWM逆變器進行控制。
全文摘要
本發明提供了一種采用交直交變流器調速的雙饋電動機，該雙饋電動機采用交直交變流器替代通常所使用的交交變流器，并結合交直交變流器本身的特點，設計了一套定子短路轉子變頻的啟動方案。該雙饋電動機結合這種啟動方案，解決了現有技術中的問題，有效減小電機啟動電流、避免開關切換過程中電機轉速跌落出變流器的調速范圍，同時可實現帶負載啟動。
文檔編號H02P27/04GK101345464SQ20081011899
公開日2009年1月14日 申請日期2008年8月27日 優先權日2008年8月27日
發明者苑國鋒, 鄭艷文, 龔細秀 申請人:北京清能華福風電技術有限公司