[发明专利]一种电励磁同步电机的控制方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及到同步电机的控制领域，特指一种电励磁同步电机的控制方法。

背景技术

电励磁同步电机（ESM）具有功率因数高、转矩精度高、转动惯量小、效率高等优点，在大功率电力传动设备上有着广泛应用；例如，在高性能要求的轧机主传动和矿井提升机传动领域，世界上已有上千套轧机和矿井提升机采用交流同步电机调速系统，功率等级从几兆瓦到几十兆瓦均有应用。此外，大功率同步电机调速系统已成功应用于大型船舶电力推进，功率超过10MW，成为近年来大功率交流调速领域的主要发展方向之一。

电励磁同步电机主要组成部分是定子绕组、励磁绕组和阻尼绕组，其中定子绕组产生旋转磁场，一般接电压源变频器或电流源变频器进行控制；励磁绕组由外部可控整流产生转子磁场与定子磁场相互作用产生力矩；阻尼绕组有的同步电机有，有的没有阻尼绕组，阻尼绕组的作用是改善动态响应，稳定磁链、抑制振荡的作用。稳态时基本无作用，为便于分析，且重点是稳态功率因数，故分析时忽略阻尼绕组。

以电压源变频器作为主要装置，对ESM进行控制分析，ESM（无阻尼绕组）忽略磁场饱和，在同步旋转dq坐标系下的数学模型可以表示为：

电压方程：

ud=Rid+pφsd-ωrφsquq=Riq+pφsq+ωrφsq]]>

磁链方程：

φsd=Ldid+Ladifφsq=Lqiqφs=φsd2+φsq2]]>

转矩方程：

T_e=1.5P[L_adi_f+(L_d-L_q)i_d]i_q