[发明专利]开绕组五相永磁同步电机起动/发电状态切换控制方法

说明书

本发明公开了一种开绕组五相永磁同步电机起动/发电状态切换控制方法，系统主要由液氧发动机、开绕组五相永磁同步电机、五相H桥式全控逆变/整流器、控制器、DC/DC变换器、电池组和负载组成。开始的起动阶段，电池组供电，开绕组五相永磁同步电机工作于电动机状态，拖动液氧发动机加速到起动转速；液氧发动机成功起动后拖动电机加速运行，电机进入发电机工作状态。制定了一种开绕组五相永磁同步电机起动发电系统从起动到发电状态的切换控制方法，通过实时检测电机转速并分别与液氧发动机起动工作转速n₁、投入发电运行转速n₂做比较，判断电机当前是否已经起动完毕或能否投入发电状态。

技术领域

本发明属于电气工程领域，涉及一种开绕组五相永磁同步电机从拖动液氧发动机起动到达一定转速后切换至发电状态工作的状态切换控制方法。

背景技术

在航空航天等领域，液氧起动/发电系统具有较高的应用价值和发展潜力。根据电机的可逆性工作原理，起动阶段电机由电池组供电作电动机运行，拖动发动机加速到一定转速。发动机成功起动后作为原动机拖动电机旋转，此时电机切换为发电机状态运行为其它用电设备供电。

现有的起动发电系统采用的电机形式包括开关磁阻电机、无刷励磁电机、永磁同步电机等。开绕组五相永磁同步电机的特点在于，其绕组并不形成中性点，各相绕组在电路上相互独立。采用开绕组的结构拥有更加灵活的控制方式，有利于提高电机的容错性能和运行可靠性，并在多相电机的基础上进一步提高直流母线电压的利用率。

发明内容

本发明的目的是：提供一种开绕组五相永磁同步电机起动/发电状态切换控制方法。即开始时由电池组供电，开绕组五相永磁同步电机作为电动机拖动液氧发动机起动，液氧发动机起动后在液氧的推动下加速，当转速升高到一定程度再由液氧发动机拖动开绕组五相永磁同步电机进入发电工作状态中的起动/发电状态切换控制方法。

一种开绕组五相永磁同步电机起动/发电状态切换控制方法，其特征在于：开始时，由电池组为控制系统供电，开绕组五相永磁同步电机作电动机拖动液氧发动机起动，液氧发动机的转速升高，控制器实时检测开绕组五相永磁同步电机的转速，当转速高于转速n₁后，控制器封锁驱动开绕组五相永磁同步电机所连接的5个H桥式全控逆变/整流器工作的PWM脉冲，开绕组五相永磁同步电机处于待机状态，液氧发动机在液氧的驱动下转速不断升高；之后控制器仍然实时检测开绕组五相永磁同步电机的转速，当转速高于转速n₂后，控制器开放驱动开绕组五相永磁同步电机所连接的5个H桥式全控逆变/整流器工作的PWM脉冲，控制开绕组五相永磁同步电机运行于发电机工作状态，通过DC/DC降压变换器为电池组充电，为用电负载供电。

附图说明

图1是开绕组五相永磁同步电机起动/发电一体化系统框图。

图2是开绕组五相永磁同步电机与五相H桥式全控逆变/整流器主电路拓扑图。

图3是开绕组五相永磁同步电机起动/发电状态切换控制流程图。

具体实施方式

下面结合图1～图3对本发明提出的开绕组五相永磁同步电机起动/发电状态切换控制方法的具体实施过程进行详细说明。

图1和图2分别为开绕组五相永磁同步电机起动/发电一体化系统框图、开绕组五相永磁同步电机与五相H桥式全控逆变/整流器主电路拓扑图。图3为开绕组五相永磁同步电机起动/发电状态切换控制流程图。