[发明专利]定子磁链、电磁转矩观测方法及分别应用两种方法的装置

说明书

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种定子磁链、电磁转矩观测方法及分别应用两种方法的装置。

背景技术

在风力发电技术中，凸极永磁同步电机因为高功率密度、高可靠性等优点而广泛应用于风力发电系统。为提高系统可靠性，风力发电系统常常要求实现无速度传感器控制，现有技术中常用的电磁转矩闭环控制方法，具有较高的电磁转矩控制精度，但是其电磁转矩反馈值通常不能直接获得，为此，需要研究无速度传感器的电磁转矩观测方法，电磁转矩可以根据定子磁链和定子电流得到，因此观测定子磁链是关键。

常用的定子磁链观测主要为电压模型法，但是会受到积分初始值和积分漂移的影响，且现存的各种技术和方法均未能很好的解决上述问题，因此需要研究一种能够克服传统电压模型磁链观测器的积分问题，实现无速度传感器定子磁链观测的方法。-

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种定子磁链、电磁转矩观测方法及分别应用两种方法的装置，以解决现有技术中无法克服传统电压模型磁链观测器的积分影响，以实现对永磁同步电机的无速度传感器控制的问题。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种定子磁链观测方法，应用于数字信号处理器，所述数字信号处理器分别与逆变器及永磁同步电机相连，所述数字信号处理器包括与所述永磁同步电机相连的电流坐标变换单元、分别与所述永磁同步电机及电流坐标变换单元相连的全阶滑模观测器，及分别与所述电流坐标变换单元及全阶滑模观测器相连的电磁转矩计算单元，所述定子磁链观测方法包括：

所述全阶滑模观测器采集所述永磁同步电机的定子线电压u_ab、u_bc及所述电流坐标变换单元输出的电流分量i_α、i_β，通过闭环观测估计得到有效反电动势

所述电磁转矩计算单元采集有效反电动势及所述电流坐标变换单元输出的电流分量i_α、i_β，由有效反电动势计算得到转速由有效反电动势电流分量i_α、i_β及转速计算得到定子磁链

优选的，所述全阶滑模观测器包括：与所述永磁同步电机相连的电压转换单元、与所述电压转换单元相连的电压坐标变换单元、与所述电压坐标变换单元及电流坐标变换单元相连的观测器单元；

所述全阶滑模观测器采集所述永磁同步电机的定子线电压u_ab、u_bc及所述电流坐标变换单元输出的电流分量i_α、i_β，通过闭环观测估计得到有效反电动势的步骤具体包括：

所述电压转换单元采集所述永磁同步电机的定子线电压u_ab、u_bc，由定子线电压u_ab、u_bc计算得到定子三相相电压u_A、u_B、u_C；

所述电压坐标变换单元由定子三相相电压u_A、u_B、u_C计算得到其在静止α-β坐标系上的电压分量u_α、u_β；

所述观测器单元采集所述电流坐标变换单元输出的电流分量i_α、i_β，由电压分量u_α、u_β及电流分量i_α、i_β通过闭环观测估计得到有效反电动势

优选的，所述电压转换单元由定子线电压u_ab、u_bc计算得到定子三相相电压u_A、u_B、u_C的公式为：