[发明专利]一种自适应无拍频控制方法及装置

权利要求书

1.一种自适应无拍频控制方法，应用于电机，其特征在于，所述方法包括：

步骤一，设置参数，所述参数包括拍频分量、电网频率的初始值、转矩峰峰差值、电流峰峰差值允许偏差、转矩峰峰值补偿系数、电流峰峰差值补偿系数调节值和权重系数值；

步骤二，获取有效电网频率；

步骤三，获取有效拍频分量；

步骤四，获取所述电机的电流峰峰值和电磁转矩峰峰值，并计算转矩峰峰值修正系数和电流峰峰值修正系数；

步骤五，根据所述有效电网频率、有效拍频分量、所述转矩峰峰值修正系数和所述电流峰峰值修正系数，修正用于控制所述电机的磁链，进行无拍频控制所述电机；

其中，所述步骤五进一步包括：

提供一个权重系数λ，其中转矩电流峰峰值修正系数为：

式中:

表示第k时刻转矩电流峰峰值修正系数，

表示第k-1时刻转矩电流峰峰值修正系数；

其中，根据公式(6)获得所述电机的磁链控制参数：

式中:

MF_k表示第k时刻电机磁链值

u_beat表示中间电压的交流拍频分量

U_dc表示中间电压直流分量幅值

MF_k-1表示第k-1时刻电机磁链值。

2.根据权利要求1所述的自适应无拍频控制方法，其特征在于，所述步骤四中，所述转矩峰峰值修正系数为：

其中，

ΔT表示相邻时刻的转矩峰峰值差值

T_k^pp表示第k时刻转矩峰峰值

T_k-1^pp表示第k-1时刻转矩峰峰值

T_const表示转矩峰峰差值允许偏差

μ_T表示转矩峰峰值补偿系数调节值

ε_T表示转矩峰峰值修正系数；

所述电流峰峰值修正系数为：

其中，

ΔI表示相邻时刻的电流峰峰值差值

I_k^pp表示第k时刻电流峰峰值

I_k-1^pp表示第k-1时刻电流峰峰值

I_const表示电流峰峰差值允许偏差

μ_I表示电流峰峰值补偿系数调节值

ε_I表示电流峰峰值修正系数。

3.根据权利要求2所述的自适应无拍频控制方法，其特征在于，所述步骤二中，

通过将采集的网压信号经分析提取获得电网电压频率，所述电网电压频率与实际电网频率相同时为有效频率。

4.根据权利要求3所述的自适应无拍频控制方法，其特征在于，所述步骤三中，

通过将采集的电压经分析得到交流拍频分量的频率，当所述拍频分量和所述步骤一设置的所述拍频分量相同时为所述有效拍频分量。

5.根据权利要求4所述的自适应无拍频控制方法，其特征在于，

所述步骤二和步骤三中的分析包括傅立叶分析。

6.一种自适应无拍频控制装置，设置于电网和电机之间，应用权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述装置包括：

牵引变压器，连接所述电网；

牵引变流器，包括四象限整流器和逆变器，所述电网经所述牵引变压器，并通过所述四象限整流器和所述逆变器为所述电机供电；

电网电压检测模块，与所述牵引变压器相连，获取有效电网频率；

拍频分量检测模块，从所述四象限整流器与所述逆变器之间的中间直流回路获取有效拍频分量；

峰峰值计算模块，从所述逆变器获取所述电流峰峰值和所述转矩峰峰值；

逆变控制模块，根据所述电网电压检测模块、所述拍频分量检测模块和所述峰峰值计算模块获得的参数，进行电机优化磁链后，再送入所述逆变器，对所述电机的电流和转矩进行控制。