【技术实现步骤摘要】
一种高速多相永磁同步电机低损耗变流系统谐波抑制方法
本专利技术属于新能源发电与并网
,具体涉及一种高速多相永磁同步电机低损耗变流系统谐波抑制方法。
技术介绍
以永磁体作为转子材料的永磁同步电机,具有控制方便、能量转换效率高、结构简单、体积小、能量密度大等优点,在高速和超高速等高性能能量转换和传动领域具有广泛的应用前景。由于发电机及其驱动系统谐波的存在,造成发电机轴电流过大、齿轮箱点蚀、就发热等一些列问题。大功率发电机组永磁体在高温和过载的条件下极易造成退磁现象,严重影响发电机组的性能。另外,系统谐波也会造成发电机组机械振荡以及发电机组与电网之间的电气振荡,极大影响风电机组的安全稳定运行。为了不断提电机高转速同时减小摩擦发热,高速大功率驱动普遍采用磁悬浮轴承和真空腔体技术。在实现了高能量密度的同时带来了转子散热困难的问题,系统散热和发热控制成为制约大功率高转速驱动产品研发的重要因素。受大电流硅基半导体器件开关频率和碳化硅器件高价格的限制,高速大功率变流器采用变流器并联和IGBT并联实现变频调速控制,加之高速永磁电机自身定子电感较小谐波抑制能力较弱等因素,驱动系统内部谐波含量较大,造成大功率发电机组本体发热严重。为了降低高速大功率电机驱动变流器的设计压力,可以将电机设计成多绕组电机,多绕组之间中性点断开。尤其双绕组移相30°六相电机对电机处在电动与发电频繁切换运行的应用场合,对电机与变流器系统内部的某次谐波具有放大作用,造成谐波抑制控制难度较大,效果不理想。YY接法移相30°双绕组电机绕组间三相相关文献提出 ...
【技术保护点】
1.一种高速多相永磁同步电机低损耗变流系统谐波抑制方法,其特征在于,包括:/nS1:根据多相电机绕组的相数计算绕组之间的移相角度,根据多相电机绕组之间的移相角度进行多相电机绕组空间结构设计;根据多相电机绕组之间的移相角度计算多相电机驱动系统变流器调制波移相角度,将得到的多相电机驱动系统变流器调制波移相角度作为多相电机不同变流器之间同相电压实时电角度差值和不同变流器控制系统同相电压调制波实时电角度差值;/nS2:根据多相电机同一变流器驱动系统电流实际测量值,分离出基波分量和谐波分量;将参考值“0”与需要抑制的超限值谐波在两相坐标系下分别进行准比例谐振调节,将调节的结果进行3/2坐标变换作为谐波抑制补偿量,然后与基波在旋转坐标系下经过PI调节并进行坐标变换的结果进行叠加,生成变流器驱动系统的调制波;/nS3:多相电机变流器桥臂并联数个IGBT开关器件,根据开关器件的数量得到载波移相角度,将载波移相角度作为变流器同一桥臂载波之间的电角度差值。/n
【技术特征摘要】
1.一种高速多相永磁同步电机低损耗变流系统谐波抑制方法,其特征在于,包括:
S1:根据多相电机绕组的相数计算绕组之间的移相角度,根据多相电机绕组之间的移相角度进行多相电机绕组空间结构设计;根据多相电机绕组之间的移相角度计算多相电机驱动系统变流器调制波移相角度,将得到的多相电机驱动系统变流器调制波移相角度作为多相电机不同变流器之间同相电压实时电角度差值和不同变流器控制系统同相电压调制波实时电角度差值;
S2:根据多相电机同一变流器驱动系统电流实际测量值,分离出基波分量和谐波分量;将参考值“0”与需要抑制的超限值谐波在两相坐标系下分别进行准比例谐振调节,将调节的结果进行3/2坐标变换作为谐波抑制补偿量,然后与基波在旋转坐标系下经过PI调节并进行坐标变换的结果进行叠加,生成变流器驱动系统的调制波;
S3:多相电机变流器桥臂并联数个IGBT开关器件,根据开关器件的数量得到载波移相角度,将载波移相角度作为变流器同一桥臂载波之间的电角度差值。
2.如权利要求1所述的高速多相永磁同步电机低损耗变流系统谐波抑制方法,其特征在于,S1中,
多相电机绕组之间的移相角度
多相电机驱动系统变流器调制波移相角度
其中,m为电机相数。
3.如权利要求1所述的高速多相永磁同步电机低损耗变流系统谐波抑制方法,其特征在于,S2中,多相电机同一变流器驱动系统电流实际测量值经过傅里叶分析,分离出基波分量和谐波分量。
4.如权利要求1所述的高速多相永磁同步电机低损耗变流系统谐波抑制方法,其特征在于,S2中,准比例谐振调节是针对每一次需要抑制补偿的谐波电流进行准比例谐振调节,然后将每一次谐波电流的调节结果分别进行3/2坐标变换生成各次谐波电流补偿的三相电压参考值,然后再将所有谐波电流补偿参考电压值与基波电流参考电压值进行叠加。
5.如权利要求4所述的高速多相永磁同步电机低损耗变流系统谐波抑制方法,其特征在于,采用准比例谐振调节器进行准比例谐振调节的数学关系传递函数...
【专利技术属性】
技术研发人员:郭小江,付明志,申旭辉,孙栩,汤海燕,赵瑞斌,秦猛,李铮,唐巍,刘楠,
申请(专利权)人:中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司,华能海上风电科学技术研究有限公司,
类型:发明
国别省市:北京;11
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