[发明专利]无刷双馈电机转速测量方法及系统

权利要求书

1.一种无刷双馈电机转速测量方法，其特征在于，包括：

通过一电机轴将同步电机与无刷双馈电机同轴连接；

启动所述无刷双馈电机和所述同步电机，使所述同步电机和所述无刷双馈电机共用一电机轴转动；

采集所述同步电机输出的电压信号，并对所述电压信号进行处理，得到所述电压信号在三相静止坐标系下的函数表达式；

对所述电压信号在三相静止坐标系下的函数表达式进行坐标变换，得到所述电压信号在两相旋转坐标系下的q轴分量，其中所述q轴分量为包含所述电压信号在三相静止坐标系下的角频率与所述两相旋转坐标系的旋转角频率的差值关系的正弦函数表达式；

调节所述同步电机在两相旋转坐标系下的旋转角频率直至所述q轴分量等于零，将同步电机此时在两相旋转坐标系下的旋转角频率作为所述同步电机输出的电压信号在三相静止坐标系下的角频率，其中，所述调节所述同步电机在两相旋转坐标系下的旋转角频率直至所述q轴分量等于零的步骤包括：当所述q轴分量大于零时，增大所述同步电机在两相旋转坐标系下的旋转角频率；当所述q轴分量小于零时，减小所述同步电机在两相旋转坐标系下的旋转角频率；及

根据所述同步电机输出的电压信号在三相静止坐标系下的角频率计算得到所述同步电机的转速，作为所述无刷双馈电机的转速。

2.根据权利要求1所述的无刷双馈电机转速测量方法，其特征在于，对所述电压信号在三相静止坐标系下的函数表达式进行坐标变换，得到所述电压信号在两相旋转坐标系下的q轴分量的步骤包括：

根据Clarke变换矩阵，将所述电压信号由三相静止坐标系下的函数表达式转换为两相静止坐标系下的函数表达式，得到所述电压信号在两相静止坐标系下的α轴分量和β轴分量；及

根据Park变换矩阵，将所述α轴分量和所述β轴分量由两相静止坐标系转换为两相旋转坐标系下的q轴分量，其中所述q轴分量为包含所述电压信号在三相静止坐标系下的角频率与所述两相旋转坐标系的旋转角频率差值关系的正弦函数表达式。

3.根据权利要求1所述的无刷双馈电机转速测量方法，其特征在于，对所述电压信号在三相静止坐标系下的函数表达式进行坐标变换，得到所述电压信号在两相旋转坐标系下的q轴分量的步骤包括：

根据3s/2r变换矩阵，将所述电压信号直接由三相静止坐标系下的函数表达式转换为两相旋转坐标系下的q轴分量，其中所述q轴分量为包含所述电压信号在三相静止坐标系下的角频率与所述两相旋转坐标系的旋转角频率的差值关系的正弦函数表达式。

4.根据权利要求1所述的无刷双馈电机转速测量方法，其特征在于，所述对所述电压信号在三相静止坐标系下的函数表达式进行坐标变换，得到所述电压信号在两相旋转坐标系下的q轴分量的步骤包括：结合相位值进行所述坐标变换。

5.根据权利要求1所述的无刷双馈电机转速测量方法，其特征在于，所述调节所述同步电机在两相旋转坐标系下的旋转角频率直至所述q轴分量等于零的步骤包括：

对所述同步电机在两相旋转坐标系下的旋转角频率进行积分，得到与所述旋转角频率相对应的相位，并将相应的相位值进行反馈以进行所述坐标变换。

6.根据权利要求1所述的无刷双馈电机转速测量方法，其特征在于，所述同步电机的转速通过以下公式计算：其中n为所述同步电机的转速，ω为所述同步电机输出的电压信号在三相静止坐标系下的角频率，p为所述同步电机的极对数。