專利名稱：航空三級(jí)無(wú)刷交流同步電機(jī)起動(dòng)過(guò)程中的勵(lì)磁控制方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種航空三級(jí)無(wú)刷交流同步電機(jī)起動(dòng)過(guò)程中的勵(lì)磁控制方法及裝置，是一種利用單相空間矢量調(diào)制解決航空三級(jí)無(wú)刷交流同步電機(jī)在起動(dòng)過(guò)程中的勵(lì)磁問(wèn)題的控制方法，屬于交流電機(jī)傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
起動(dòng)/發(fā)電雙功能一體化是未來(lái)航空交流電源系統(tǒng)的一個(gè)重要發(fā)展方向。目前，在航空大功率交流電源系統(tǒng)中，廣泛采用三級(jí)無(wú)刷交流同步電機(jī)(原理框圖見(jiàn)圖I)作為發(fā)電機(jī)，當(dāng)采用該電機(jī)實(shí)現(xiàn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)功能時(shí)，主發(fā)電機(jī)將以電動(dòng)方式運(yùn)行，由于該電機(jī)為無(wú)刷化結(jié)構(gòu)，因此當(dāng)電機(jī)靜止時(shí)，若勵(lì)磁機(jī)仍然采用發(fā)電狀態(tài)時(shí)的直流勵(lì)磁方式，將無(wú)法實(shí)現(xiàn)主發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子勵(lì)磁，導(dǎo)致電機(jī)無(wú)法起動(dòng)。在《電工技術(shù)雜志》2001年第I期3 8頁(yè)刊登的“飛機(jī)起動(dòng)/發(fā)電雙功能系統(tǒng)電動(dòng)狀態(tài)單相交流勵(lì)磁的研究” 一文(作者陳寶林等)中，提出在勵(lì)磁機(jī)定子繞組中通入單相交流電，解決機(jī)組處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)主發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁問(wèn)題，該方法的優(yōu)點(diǎn)在于無(wú)需改動(dòng)電機(jī)結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)表明，選用合適的勵(lì)磁頻率及控制方法時(shí)，勵(lì)磁機(jī)輸出的勵(lì)磁電流能夠保證機(jī)組在一定堵轉(zhuǎn)矩情況下順利起動(dòng)，此處提到的合適勵(lì)磁頻率是指在勵(lì)磁電壓相等的前提下，采用該頻率的單相交流勵(lì)磁時(shí)主發(fā)電機(jī)能夠獲得最大的勵(lì)磁電流。但是，勵(lì)磁機(jī)在采用單相交流勵(lì)磁方式時(shí)，仍然面臨如下問(wèn)題1)在合適的勵(lì)磁頻率下，由于勵(lì)磁機(jī)感抗較大，勵(lì)磁機(jī)的定子勵(lì)磁電流遠(yuǎn)小于其額定值，無(wú)法有效發(fā)揮勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁輸出能力，致使主發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子勵(lì)磁較弱，影響了主發(fā)電機(jī)在電動(dòng)狀態(tài)時(shí)的帶載能力；2)相比直流勵(lì)磁方式，采用單相交流勵(lì)磁方式時(shí)主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁鏈脈動(dòng)較大，影響主發(fā)電機(jī)電動(dòng)狀態(tài)時(shí)的運(yùn)行平穩(wěn)性；3)當(dāng)機(jī)組達(dá)到一定轉(zhuǎn)速后，勵(lì)磁機(jī)采用直流勵(lì)磁方式的勵(lì)磁輸出能力將優(yōu)于采用單相交流勵(lì)磁方式的勵(lì)磁輸出能力，此時(shí)采用直流勵(lì)磁方式時(shí)能夠有效提高主發(fā)電機(jī)的帶載運(yùn)行性能。基于上述原因，當(dāng)機(jī)組達(dá)到一定轉(zhuǎn)速后，需要將勵(lì)磁機(jī)由交流勵(lì)磁方式切換為直流勵(lì)磁方式，但是由于兩種勵(lì)磁方式的PWM調(diào)制方法差異較大，如果采用直接切換的方式，在切換瞬間主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁鏈波動(dòng)較大，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)易導(dǎo)致機(jī)組起動(dòng)失敗。

發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問(wèn)題為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種航空三級(jí)無(wú)刷交流同步電機(jī)起動(dòng)過(guò)程勵(lì)磁控制方法及裝置，有效提高三級(jí)無(wú)刷交流同步電機(jī)在起動(dòng)過(guò)程中的帶載性能以及機(jī)組運(yùn)行的平穩(wěn)性。技術(shù)方案—種航空三級(jí)無(wú)刷交流同步電機(jī)起動(dòng)過(guò)程勵(lì)磁控制方法，其特征在于步驟如下
步驟I :根據(jù)測(cè)得的電機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速值以及設(shè)定的交流勵(lì)磁量隨轉(zhuǎn)速變化的曲線，得到當(dāng)前輸出交流勵(lì)磁分量的調(diào)制度Ma，同然后得出直流勵(lì)磁分量調(diào)制度的調(diào)制上限
Mdmax — Ua ；步驟2 :將勵(lì)磁機(jī)的額定電流i*以及當(dāng)前勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流值i之差= i*_i進(jìn)行PI調(diào)節(jié)，得出直流勵(lì)磁控制量的調(diào)制度< =Kps · e,- + K;其中，Kps為勵(lì)磁電流PI
控制器的比例系數(shù)，Kps > O ；Kis為勵(lì)磁電流PI控制器的積分系數(shù)，Kis > O 經(jīng)限幅處理后輸出當(dāng)前轉(zhuǎn)速下勵(lì)磁機(jī)的直流勵(lì)磁量的調(diào)制度Md ；步驟3 :根據(jù)勵(lì)磁機(jī)交流勵(lì)磁分量的角度積分器得出當(dāng)前交流勵(lì)磁分量的電壓相角Θ = / codt,其中，ω = 2 f，f為交流勵(lì)磁分量的頻率；
步驟4 :計(jì)算有效矢量和零矢量的作用時(shí)間，具體步驟如下步驟a :計(jì)算逆變器輸出參考電壓為Nref = MDVDC+MAVDCcos Θ，其中，Vdc為勵(lì)磁機(jī)控制器母線電壓；步驟b:根據(jù)伏秒平衡原則，設(shè)逆變器開(kāi)關(guān)周期為Ts，有效矢量的作用時(shí)間為T1,有VMfTs = VdcT1 ;則一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)，有效矢量和零矢量的作用時(shí)間分別為
\ ] = M,；l+ M JxCQSO)/
! 'V — T — 7''步驟5 :計(jì)算H橋逆變器的控制量，并以此控制量控制H橋逆變器驅(qū)動(dòng)勵(lì)磁機(jī)
i ("\jp Q — f ! O當(dāng)采用一個(gè)零矢量且Vief > 0，H橋逆變器的控制量■ '
[CMP _b = TJ 2
\CMP Ct = TJl當(dāng)采用一個(gè)零矢量且Vief< 0，H橋逆變器的控制量J ；
\L-MP _o = I0Il
{CMP _a = TJ A當(dāng)采用兩個(gè)零矢量且VMf >0，H橋逆變器的控制量 —；；
{CMP_b = T0/4 + Tl/2
(CMP a = Tn/4 + T, /2當(dāng)采用兩個(gè)零矢量且Vief<0，Η橋逆變器的控制量j(wp、= j°/4 =所述當(dāng)前時(shí)刻直流勵(lì)磁分量的調(diào)制度Md由以下步驟獲得ej = i*-i ；Ml = Kiis-Ci +K !s]e}dlMd=I d °A。
[I-Ma所述的交流勵(lì)磁分量調(diào)制度Ma滿足1彡Ma彡O。所述的直流勵(lì)磁分量調(diào)制度Md滿足I-Ma彡Md彡O。所述的交流勵(lì)磁量角速度ω滿足ω = 200 π。所述的根據(jù)三級(jí)無(wú)刷交流同步電機(jī)的勵(lì)磁機(jī)本身特性和系統(tǒng)性能要求設(shè)定Kps、Kis，并滿足 Kps > O、Kis > O。—種實(shí)現(xiàn)所述航空三級(jí)無(wú)刷交流同步電機(jī)起動(dòng)過(guò)程勵(lì)磁控制方法的裝置，其特征在于包括整流電路、濾波電路、三相全橋逆變器、單相H橋逆變器、位置傳感器、中央控制器、隔離驅(qū)動(dòng)器和電流采集電路；整流電路將輸入的三相交流電進(jìn)行整流后輸出至與其連接的濾波電路，濾波電路分別連接三相全橋逆變器和單相H橋逆變器；單相H橋逆變器連接勵(lì)磁機(jī)的定子繞組，驅(qū)動(dòng)勵(lì)磁機(jī)實(shí)現(xiàn)主發(fā)電機(jī)勵(lì)磁；三相全橋逆變器連接主發(fā)電機(jī)，控制主發(fā)電機(jī)的起動(dòng)運(yùn)行；位置傳感器設(shè)置在檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置之處，其輸出端連接中央控制器；電流采集電路連接在單相H橋逆變器和三相全橋逆變器的輸出端，其輸出端連接中央控制器；中央控制器的輸出端連接隔離驅(qū)動(dòng)器，隔離驅(qū)動(dòng)器的輸出端分別連接三相全橋逆變器和單相H橋逆變器。所述位置傳感器采用旋轉(zhuǎn)變壓器。有益效果本發(fā)明提出的一種航空三級(jí)無(wú)刷交流同步電機(jī)起動(dòng)過(guò)程勵(lì)磁控制方法及裝置，在電機(jī)靜止時(shí)，控制器以能夠輸出的最大交流勵(lì)磁量給勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁，當(dāng)電機(jī)達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)，交流勵(lì)磁量開(kāi)始線性減小，同時(shí)直流勵(lì)磁量采用PI調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)介入，其調(diào)節(jié)上限由交流勵(lì) 磁分量的大小及控制器母線電壓綜合決定，當(dāng)交流分量減小至O時(shí)，勵(lì)磁機(jī)進(jìn)入直流勵(lì)磁方式。本發(fā)明該方法應(yīng)用于三級(jí)無(wú)刷交流同步電機(jī)的起動(dòng)功能時(shí)，避免了勵(lì)磁機(jī)在直接切換勵(lì)磁方式時(shí)造成的主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁鏈波動(dòng)，可有效提高機(jī)組在起動(dòng)過(guò)程中進(jìn)行勵(lì)磁切換時(shí)的運(yùn)行平穩(wěn)性。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1)在交流勵(lì)磁方式和直流勵(lì)磁方式間切換時(shí)，交流勵(lì)磁分量和直流勵(lì)磁分量均采用漸入漸出的方式實(shí)現(xiàn)，切換時(shí)無(wú)沖擊；2)調(diào)制算法融合了交流調(diào)制和直流調(diào)制的特點(diǎn)，在整個(gè)勵(lì)磁過(guò)程中無(wú)調(diào)制算法上的改變；3)采用PI調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)直流勵(lì)磁輸出，同時(shí)利用交流勵(lì)磁輸出限制直流勵(lì)磁輸出的最大值，可在切換過(guò)程中有效利用母線電壓，同時(shí)有效避免高轉(zhuǎn)速時(shí)由于轉(zhuǎn)速變化對(duì)勵(lì)磁機(jī)的影響。


圖I :三級(jí)無(wú)刷交流同步電機(jī)原理框2 :本發(fā)明方法原理框3 :本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)硬件原理4 :H橋逆變器原理5 H橋逆變器的輸出電壓矢量6 :H橋逆變器單相交流調(diào)制的矢量7 H橋逆變器直流調(diào)制的矢量8 :H橋逆變器帶有直流偏置的交流調(diào)制矢量9 :H橋逆變器帶有交流成分的直流調(diào)制矢量10 =Vref > O時(shí)，采用兩種零矢量調(diào)制時(shí)的PWM示意11 =Vref > O時(shí)，采用單一零矢量調(diào)制時(shí)的PWM示意12 :純交流勵(lì)磁方式勵(lì)磁電流波形圖13 :帶直流偏置的交流勵(lì)磁方式勵(lì)磁電流波形圖14 :帶交流成分的交流勵(lì)磁方式勵(lì)磁電流波形圖15 :直流勵(lì)磁方式勵(lì)磁電流波形
圖16 :采用本發(fā)明方法時(shí)電機(jī)的帶載起動(dòng)加速曲線圖
具體實(shí)施例方式現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例、附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述本實(shí)施例的航空三級(jí)無(wú)刷交流同步電機(jī)起動(dòng)過(guò)程的勵(lì)磁控制方法(圖2)本發(fā)明方法的原理框圖如圖2所示，交流勵(lì)磁分量的調(diào)制度大小由電機(jī)轉(zhuǎn)速?zèng)Q定，直流勵(lì)磁分量的調(diào)制度由勵(lì)磁機(jī)額定勵(lì)磁電流Γ和實(shí)際的勵(lì)磁電流i經(jīng)PI調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)得到，其調(diào)節(jié)上限Mllmax由交流勵(lì)磁分量的調(diào)制度Ma決定，最終將得到的交/直流勵(lì)磁輸出量按本發(fā)明提出的調(diào)制算法合成后，得出控制H橋逆變器的變量值，實(shí)現(xiàn)勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁控制。其中，交流勵(lì)磁分量的勵(lì)磁頻率滿足ω = 2 31 f0 本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括整流電路、濾波電路、三相全橋逆變器、單相H橋逆變器(圖4)，隔離驅(qū)動(dòng)電路、電流和電壓檢測(cè)電路、中央控制器和人機(jī)接口電路以及位置傳感器，本系統(tǒng)中采用旋轉(zhuǎn)變壓器來(lái)檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置及轉(zhuǎn)速。其中，單相H橋逆變器接勵(lì)磁機(jī)定子繞組，驅(qū)動(dòng)勵(lì)磁機(jī)實(shí)現(xiàn)主發(fā)電機(jī)勵(lì)磁，三相全橋逆變器接主發(fā)電機(jī)，通過(guò)控制主發(fā)電機(jī)的起動(dòng)運(yùn)行效果觀察本發(fā)明方法的勵(lì)磁控制性能。為驗(yàn)證本發(fā)明方法，采用MAGTR0L公司的2PT115-T/2PT115-P加載臺(tái)模擬航空發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載，利用一臺(tái)三級(jí)無(wú)刷交流同步電機(jī)搭建了驗(yàn)證平臺(tái)。本實(shí)施例方法通過(guò)分別控制勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁信號(hào)中交流分量和直流分量大小，利用本發(fā)明提出的融合了單相交流調(diào)制和直流調(diào)制的新調(diào)制方法，計(jì)算得出H橋逆變器的開(kāi)關(guān)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)H橋逆變器動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)三級(jí)無(wú)刷交流同步電機(jī)在起動(dòng)過(guò)程中的勵(lì)磁機(jī)控制，依次含有以下步驟I.通過(guò)轉(zhuǎn)子位置傳感器及信號(hào)處理電路測(cè)得當(dāng)前電機(jī)的轉(zhuǎn)速2.根據(jù)當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)速查表得出交流勵(lì)磁分量調(diào)制度Ma的大小，設(shè)輸出交流勵(lì)磁分量幅值為\，控制器母線電壓為VD。，Ma滿足Ma = VA/VDC ；3.由勵(lì)磁機(jī)交流勵(lì)磁分量的角度積分器得出當(dāng)前交流勵(lì)磁分量的電壓相角Θ，即Θ = f codt其中，ω = 2 π f，f為交流勵(lì)磁分量的頻率；4.根據(jù)當(dāng)前控制器輸出的交流勵(lì)磁分量的調(diào)制度大小計(jì)算直流勵(lì)磁分量調(diào)制度的調(diào)節(jié)上限Mdmax ；5.通過(guò)以下步驟計(jì)算直流勵(lì)磁分量的調(diào)制度(5. I).設(shè)定勵(lì)磁機(jī)控制器的直流勵(lì)磁分量PI調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)參數(shù)分別為Kps =
O.1，Kis = O. 05 ；(5. 2).由以下步驟獲得勵(lì)磁機(jī)控制器輸出直流勵(lì)磁分量的調(diào)制度(5. 2. I), ej = i*-i(5. 2. 2). Md= K · e； + K h. j CjUi(5. 2. 3).經(jīng)直流勵(lì)磁分量的調(diào)制度上限Mdmax做限幅處理，得到勵(lì)磁機(jī)控制器輸出的直流勵(lì)磁分量調(diào)制度MD，處理方式如下
Mri 二 4 βJ
!I-Mj M*d >1-Ma其中Md = VD/VDC, Vd為當(dāng)前輸出直流勵(lì)磁分量的電壓。(5.3).由下式計(jì)算當(dāng)前狀態(tài)下的輸出參考電壓Vref = VD+VAcos ω t = MDVDC+MAVDCcos ω t當(dāng)Vd = 0，即勵(lì)磁機(jī)為交流勵(lì)磁方式時(shí)，控制器輸出的矢量圖如圖6所示；當(dāng)Va = 0，即勵(lì)磁機(jī)為直流勵(lì)磁方式時(shí)，控制器輸出的矢量圖如圖7所示；當(dāng)Vd < Va,即勵(lì)磁機(jī)為帶有直流偏置的交流勵(lì)磁方式時(shí)，控制器輸出的矢量圖如圖8所示，此時(shí)勵(lì)磁機(jī)已開(kāi)始由交流勵(lì)磁方式向直流勵(lì)磁方式切換； 當(dāng)Vd > Va,即勵(lì)磁機(jī)為帶有交流分量的直流勵(lì)磁方式時(shí)，控制器輸出的矢量圖如圖9所示，此時(shí)勵(lì)磁機(jī)即將完成由交流勵(lì)磁方式向直流勵(lì)磁方式的切換；(5. 4).設(shè)PWM開(kāi)關(guān)周期為Ts，有效矢量的作用時(shí)間為T1，根據(jù)伏秒平衡原則，有VrefTs = VdcT1則有效矢量和零矢量的作用時(shí)間分別為
Τ. = MnT +MT cosω i
[T0=Ts-T1其中，T1滿足以下關(guān)系式T1 ( Ts(5. 5).根據(jù)基本電壓矢量和零矢量以及各自作用的時(shí)間確定H橋逆變器兩相開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Sa、Sb,規(guī)定“I”表不同一橋臂的上開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通,下開(kāi)關(guān)管關(guān)閉，“O”表不同一橋臂的下開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通，上開(kāi)關(guān)管關(guān)閉逆變器產(chǎn)生的有效電壓矢量和零矢量所對(duì)應(yīng)的兩相開(kāi)關(guān)信號(hào)分別為Vi (SA，Sb)V1(I1O)^V2 (O, I)和兩個(gè)零電壓矢量vJO’OhvJl，1)，見(jiàn)圖5 ;在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期Ts內(nèi)基本電壓矢量和零矢量作用順序見(jiàn)圖10、圖11。其中,圖10所不開(kāi)關(guān)順序?yàn)閂0(O, O)、V3(I, I)兩個(gè)零矢量均作用時(shí)的情況，此時(shí)的開(kāi)關(guān)順序?yàn)閂0 (O, O)作用 T0/4 — V1 (I, O)作用 1/2 — V3 (1，I)作用 Τ0/2 — V1 (I, O)作用Τ/2-V0(O1O)作用 Τ0/4 ；圖11為只采用Vtl(C), O)矢量的情況，此時(shí)的開(kāi)關(guān)順序?yàn)閂0 (O, O)作用 T0/2 -V1(I1O)作用 T1 — V0 (O, O)作用 Τ0/2 ；(5. 6).兩相開(kāi)關(guān)信號(hào)SA、Sb經(jīng)相應(yīng)的隔離以及信號(hào)處理、放大電路后，控制單相H橋逆變器動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)勵(lì)磁機(jī)，實(shí)現(xiàn)三級(jí)無(wú)刷交流同步電機(jī)的勵(lì)磁功能。圖12-圖15為采用本發(fā)明所提出的調(diào)制算法時(shí)，勵(lì)磁機(jī)在各個(gè)勵(lì)磁階段的勵(lì)磁電流波形，其中，圖12為純交流勵(lì)磁方式，圖13為帶直流偏置的交流勵(lì)磁方式，圖14為含交流成分的直流勵(lì)磁方式，圖15為直流勵(lì)磁方式。圖16為采用本發(fā)明方法時(shí)機(jī)組的帶載起動(dòng)加速曲線圖。
權(quán)利要求
1.一種航空三級(jí)無(wú)刷交流同步電機(jī)起動(dòng)過(guò)程勵(lì)磁控制方法，其特征在于步驟如下 步驟I:根據(jù)測(cè)得的電機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速值以及設(shè)定的交流勵(lì)磁量隨轉(zhuǎn)速變化的曲線，得到當(dāng)前輸出交流勵(lì)磁分量的調(diào)制度同然后得出直流勵(lì)磁分量調(diào)制度的調(diào)制上限Mdmax =I-Ma ； 步驟2 :將勵(lì)磁機(jī)的額定電流Γ以及當(dāng)前勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流值i之差ei = i*-i進(jìn)行pi調(diào)節(jié)，得出直流勵(lì)磁控制量的調(diào)制度
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述航空三級(jí)無(wú)刷交流同步電機(jī)起動(dòng)過(guò)程勵(lì)磁控制方法，其特征在于所述當(dāng)前時(shí)刻直流勵(lì)磁分量的調(diào)制度Md由以下步驟獲得
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述航空三級(jí)無(wú)刷交流同步電機(jī)起動(dòng)過(guò)程勵(lì)磁控制方法，其特征在于所述的交流勵(lì)磁分量調(diào)制度Ma滿足1 ≥ Ma ≥ O。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述航空三級(jí)無(wú)刷交流同步電機(jī)起動(dòng)過(guò)程勵(lì)磁控制方法，其特征在于所述的直流勵(lì)磁分量調(diào)制度Md滿足1-Ma ≥ Md ≥ O0
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述航空三級(jí)無(wú)刷交流同步電機(jī)起動(dòng)過(guò)程勵(lì)磁控制方法，其特征在于所述的交流勵(lì)磁量角速度ω滿足ω = 200 。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述航空三級(jí)無(wú)刷交流同步電機(jī)起動(dòng)過(guò)程勵(lì)磁控制方法，其特征在于所述的根據(jù)三級(jí)無(wú)刷交流同步電機(jī)的勵(lì)磁機(jī)本身特性和系統(tǒng)性能要求設(shè)定Kps、Kis,并滿足 Kps > O、Kis > O。
7.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求I飛任一項(xiàng)所述航空三級(jí)無(wú)刷交流同步電機(jī)起動(dòng)過(guò)程勵(lì)磁控制方法的裝置，其特征在于包括整流電路、濾波電路、三相全橋逆變器、單相H橋逆變器、位置傳感器、中央控制器、隔離驅(qū)動(dòng)器和電流采集電路；整流電路將輸入的三相交流電進(jìn)行整流后輸出至與其連接的濾波電路，濾波電路分別連接三相全橋逆變器和單相H橋逆變器；單相H橋逆變器連接勵(lì)磁機(jī)的定子繞組，驅(qū)動(dòng)勵(lì)磁機(jī)實(shí)現(xiàn)主發(fā)電機(jī)勵(lì)磁；三相全橋逆變器連接主發(fā)電機(jī)，控制主發(fā)電機(jī)的起動(dòng)運(yùn)行；位置傳感器設(shè)置在檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置之處，其輸出端連接中央控制器；電流采集電路連接在單相H橋逆變器和三相全橋逆變器的輸出端，其輸出端連接中央控制器；中央控制器的輸出端連接隔離驅(qū)動(dòng)器，隔離驅(qū)動(dòng)器的輸出端分別連接三相全橋逆變器和單相H橋逆變器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于所述位置傳感器采用旋轉(zhuǎn)變壓器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種航空三級(jí)無(wú)刷交流同步電機(jī)起動(dòng)過(guò)程勵(lì)磁控制方法及裝置，在電機(jī)靜止時(shí)，控制器以能夠輸出的最大交流勵(lì)磁量給勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁，當(dāng)電機(jī)達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)，交流勵(lì)磁量開(kāi)始線性減小，同時(shí)直流勵(lì)磁量采用PI調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)介入，其調(diào)節(jié)上限由交流勵(lì)磁分量的大小及控制器母線電壓綜合決定，當(dāng)交流分量減小至0時(shí)，勵(lì)磁機(jī)進(jìn)入直流勵(lì)磁方式。本發(fā)明該方法應(yīng)用于三級(jí)無(wú)刷交流同步電機(jī)的起動(dòng)功能時(shí)，避免了勵(lì)磁機(jī)在直接切換勵(lì)磁方式時(shí)造成的主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁鏈波動(dòng)，可有效提高機(jī)組在起動(dòng)過(guò)程中進(jìn)行勵(lì)磁切換時(shí)的運(yùn)行平穩(wěn)性。
文檔編號(hào)H02P9/08GK102882455SQ201210343830
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月17日
發(fā)明者劉衛(wèi)國(guó), 馬鵬, 駱光照, 蔣鴻, 姜宇 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué), 陜西航空電氣有限責(zé)任公司