[发明专利]用于控制同步机的转矩脉动的系统和方法

权利要求书

1.一种用于控制永磁同步机中的转矩脉动的系统，包括：

（a）电力转换器，其被配置成耦合到所述永磁同步机并且接收转换器控制信号；和

（b）系统控制器，其耦合到所述电力转换器，所述系统控制器包括：

　　（i）基本电流控制器，其被配置成用于提供基本电压命令，

　　（ii）谐波电流控制器，其被配置成使用谐波电流命令、来自所述永磁同步机的电流反馈信号和基本电流命令结合正序和负序调节器来获得谐波电压命令，和

　　（iii）求和器件，其被配置成用于将所述基本电压命令和所述谐波电压命令相加以获得所述转换器控制信号。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述谐波电流控制器包括多个对称共振调节器，每个对称共振调节器被配置成用于控制特定频率下的正序谐波电流和负序谐波电流。

3. 如权利要求2所述的系统，其中谐波电流包括第6次谐波电流波形、第12次谐波电流波形和第18次谐波电流波形中的至少一个。

4. 如权利要求2所述的系统，其中至少一个所述对称共振调节器包括比例项放大器和共振积分器，被配置成用于控制所述正序谐波电流和负序谐波电流。

5. 如权利要求2所述的系统，其中所述对称共振调节器均包括被配置成用于控制所述正序电流和负序电流的正弦分量和余弦分量。

6. 一种控制永磁同步发电机中的转矩脉动的系统，该系统包括：

电力转换器，其被配置成耦合到永磁同步发电机并且接收转换器控制信号；和

系统控制器，其耦合到所述电力转换器，所述系统控制器包括：

　　基本电流控制器，其被配置成用于提供基本电流命令；谐波电流控制器，其用于使用谐波电流命令来提供正序和负序信号；和

　　命令控制模块，其被配置成用于使用基本电流命令、谐波电流命令、来自永磁同步发电机的电流反馈信号以及正序和负序信号来提供转换器控制信号。

7. 如权利要求6所述的系统，其中所述谐波电流控制器包括一个或多个对称共振调节器，每个对称共振调节器被配置成用于控制特定频率下的正序谐波电流和负序谐波电流。

8. 如权利要求7所述的系统，其中正序谐波电流和负序谐波电流包括第6次谐波电流波形、第12次谐波电流波形和第18次谐波电流波形中的至少一个。

9. 如权利要求7所述的系统，其中所述对称共振调节器均包括比例项放大器和共振积分器，用于控制所述正序谐波电流和负序谐波电流。

10. 如权利要求7所述的系统，其中所述对称共振调节器均包括用于控制所述正序谐波电流和负序谐波电流的正弦分量和余弦分量。

11. 如权利要求7所述的系统，其中所述对称共振调节器包括：

正序分量控制模块，其被配置用于使用来自永磁同步发电机的电流反馈信号、基本电流命令和谐波电流命令来提供正序信号，和

负序分量控制模块，其被配置用于使用基本电流命令、谐波电流命令和电流反馈信号来提供负序信号。

12. 一种风轮机，包括：

电力转换器，其被配置成耦合到永磁同步机并且接收转换器控制信号；和

系统控制器，其耦合到所述电力转换器，所述系统控制器包括：

　　基本电流控制器，其被配置成用于提供基本电压命令；

　　谐波电流控制器，其被配置成用于使用谐波电流命令、来自所述永磁同步机的电流反馈信号和基本电流命令结合正序调节器和负序调节器来获得所述谐波电压命令；和

　　求和器件，其被配置成用于将所述基本电压命令和所述谐波电压命令相加以获得所述转换器控制信号。

13. 如权利要求12所述的风轮机，其中所述谐波电流控制器包括多个对称共振调节器，每个对称共振调节器被配置成用于控制特定频率下的正序谐波电流和负序谐波电流。

14. 一种风轮机，包括：

电力转换器，其被配置成耦合到风轮机发电机并被配置用于接收转换器控制信号；和

耦合到所述电力转换器的系统控制器，其中所述系统控制器被配置成用于向所述电力转换器提供电力和/或转矩控制信号以调节由所述风轮机发电机所产生的基本电力和/或转矩，并且其中所述系统控制器还被配置成用于向所述电力转换器提供谐波控制信号以减小由所述风轮机发电机所生成的声噪声和/或转矩脉动，其中所述系统控制器包括：

　　（i）基本电流控制器，其被配置成用于提供基本电压命令，

　　（ii）谐波电流控制器，其被配置成使用谐波电流命令、来自所述风轮机发电机的电流反馈信号和基本电流命令结合正序和负序调节器来获得谐波电压命令，和

　　（iii）求和器件，其被配置成用于将所述基本电压命令和所述谐波电压命令相加以获得所述转换器控制信号。

15. 如权利要求14所述的风轮机，其中所述谐波电流控制器包括多个对称共振调节器，每个对称共振调节器被配置成用于控制在特定频率下的正序谐波电流和负序谐波电流。

16. 如权利要求14所述的风轮机，其中谐波电流包括第6次谐波电流波形、第12次谐波电流波形和第18次谐波电流波形中的至少一个。

17. 如权利要求15所述的风轮机，其中至少一个所述对称共振调节器包括比例项放大器和共振积分器，被配置成用于控制所述正序谐波电流和负序谐波电流。

18. 如权利要求15所述的风轮机，其中所述对称共振调节器均包括被配置成用于控制所述正序电流和负序电流的正弦分量和余弦分量。

19. 一种用于控制永磁同步发电机中的转矩脉动的方法，所述方法包括：

生成基本电流命令；

使用谐波电流命令生成正序信号和负序信号以用于控制特定频率下的正序谐波电流和负序谐波电流；和

通过使用所述基本电流命令、所述谐波电流命令、来自所述永磁同步发电机的电流反馈信号以及正序信号和负序信号获得转换器控制信号；

向耦合到所述永磁同步发电机的电力转换器提供所述转换器控制信号。

20. 如权利要求19所述的方法，其中谐波电流包括第6次谐波电流波形、第12次谐波电流波形和第18次谐波电流波形中的至少一个。