[发明专利]基于并联EPLL的脉振高频信号注入法信号提取系统及策略

权利要求书

1.一种基于并联EPLL的脉振高频信号注入法信号提取系统，其特征在于，包括：电源电路、整流器、逆变器、电机、电机负载模块、电机电流采集模块、Clark变换模块、Park变换模块、并联EPLL信号分析模块、高频信号PI模块，积分处理模块、直轴正方向判断模块、角度修正模块、转速误差模块、转速PI模块、d轴电流误差模块、d轴电流PI模块、q轴电流误差模块、q轴电流PI模块、高频信号注入模块、Park逆变换模块、脉宽调制模块；

所述电源电路为单相交流电源，用于为整流器提供单相交流电；

所述整流器为单相不控整流器，用于将单相输入交流电整流为直流电，并向逆变器供电；

所述逆变器为三相电压源型逆变器，用于接收脉宽调制模块的电压脉冲，并根据电压脉冲控制电机；

所述电机负载模块为外部负载，用于电机加载/卸载；

所述电机电流采集模块用于采集电机三相电流，并发送至Clark变换模块；

所述Clark模块用于将电机三相电流转换为αβ轴电流，并发送至Park变换模块；

所述Park变换模块用于将αβ轴电流转换为d轴实际电流、q轴实际电流，并发送至并联EPLL信号分析模块；

所述并联EPLL信号分析模块用于采集电机所需的各频率信号，并发送至高频信号PI模块、d轴电流PI模块、q轴电流PI模块以及直轴正方向判断模块；

所述高频信号PI模块用于将q轴高频信号幅值收敛到零，得到预估转速，并发送到转速误差模块；

所述积分处理模块用于将预估转速积分处理后得到预估转子位置角；

所述直轴正方向模块用于判断转子位置角是否偏差180度，并发送标志位到角度修正模块修正预估转子位置角；

所述角度修正模块用于对预估转子位置角进行修正，并发送到Park变换以及逆变器模块；

所述转速误差模块用于将给定转速与信号处理计算得到的预估转速对比，得到转速误差，并将其发送至转速PI模块；

所述转速PI模块用于将转速误差进行PI调节，得到q轴给定电流，并发送至q轴电流误差模块；

所述d轴电流误差模块用于将d轴给定电流与d轴实际基波电流对比，得到d轴电流误差，并将其发送至d轴电流PI模块；

所述q轴电流误差模块用于将q轴给定电流与q轴实际基波电流对比，得到q轴电流误差，并将其发送至q轴电流PI模块；

所述d轴电流PI模块用于将d轴电流误差进行PI调节，得到d轴实际电压，并发送至电压park逆变换模块；

所述q轴电流PI模块用于将q轴电流误差进行PI调节，得到q轴实际电压，并发送至电压park逆变换模块；

所述高频信号注入模块用于给电机预估dq轴注入高频信号，发送到Park逆变换模块，从而在电机预估dq轴电流上得到转子位置信号；

所述Park逆变换模块用于将dq轴电压转换为α轴电压、β轴电压，并发送至脉宽调制模块；

所述脉宽调制模块为空间矢量脉宽调制，用于根据αβ轴电压、母线电压计算得到电压脉冲，并发送至逆变器。

2.根据权利要求1所述的一种基于并联EPLL的脉振高频信号注入法信号提取系统，其特征在于，所述电机为永磁同步电机。

3.根据权利要求1所述的一种基于并联EPLL的脉振高频信号注入法信号提取系统实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

实时采集单相交流输入电压、直流母线电压幅值及相位，实时采集电机三相电流；

对所述的电机abc三相电流进行Clark变换，得到αβ轴电流，对所述αβ轴电流进行Park变换，得到d、q轴实际电流；

对所述d、q轴实际电流进行并联EPLL信号分析，提取各频率信号幅值，对得到的高频信号幅值进行高频PI处理，得到预估转速；

计算给定电机转速与所述预估转速的误差，并对转速误差进行PI调节；得到q轴给定电流；

获得d、q轴给定电流与实际d、q轴基波电流误差，并对电流误差进行PI调节，得到d、q轴电压实际值；

给电机预估d、q轴注入高频信号，与d、q轴电压实际值叠加进行Park逆变换，得到αβ轴电压；

根据αβ轴电压、母线电压，对逆变器进行SVPWM调制，并通过逆变器控制电机。