电励磁同步电机无速度传感器矢量控制研究
2021-07-24李党盈赵永波刘耿博
西安航空学院学报 2021年1期
关键词:模型
李党盈,张 红,赵永波,刘耿博
(西安麦格米特电气有限公司 工业电源事业部,西安 710075)
0 引言
风能是一种取之不尽的清洁能源。近年来,在各种平价政策的推动下,上网电价逐年走低,风能相比化石能源的优势愈发突出,发展前景被业界看好。目前成规模使用的风电机组共有三类:双馈异步型、永磁同步型和电励磁同步型。相对另外两种电机,电励磁同步型调速性能优越,高速运行效率高[1],整机成本较低,通过励磁调节,能够实现单位功率因数运行,可充分利用变频电源的容量。
为获得较好的控制性能,实现励磁和转矩的解耦,电励磁同步电机中通常利用基于磁场定向的矢量控制。但是在电励磁同步电机中安装转速反馈所需的传感器较困难,且传感器一旦出现故障就会造成机组瘫痪,降低了整个系统的可靠性。采用无速度传感器控制,可避免这一现象[2]。本文基于模型参考自适应系统(MRAS)对电机转速辨识算法进行了研究,给出了电压型磁链改进观测模型,简化了实现电流型磁链观测的方法,在电压和电流模型磁链观测结果的基础上定义广义误差,并经过PI自适应调节后得到转速信号,最后通过模型仿真和实验,验证了这一方法的正确性。
1 气隙磁场定向控制
电励磁同步电机基于磁场定向控制的电机矢量关系图如图1所示,图中,d轴与电机转子同向,M轴与气隙磁场同向。

图1 电机矢量关系图
定子电流在M-T坐标系中由转矩电流isT和励磁电流isM两个正交分量合成。……
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