无位置传感器控制技术在直驱变流器中的应用

《无位置传感器控制技术在直驱变流器中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第47卷第6期电力电子技术Vo1．47．No．62013年6月PowerElectronicsJune2013无位置传感器控制技术在直驱变流器中的应用杨兵，王宇，杨浩，方太勋(南京南瑞继保电气有限公司，江苏南京211102)摘要：直驱型风电机组具有能量转换效率高、可靠性高、并网功率控制灵活等优点，在风力发电领域具有非常广阔的市场前景。电机的转速和转子位置角是直驱变流器控制策略中的重要参数。介绍了一种基于无位置传感器控制技术的转速和位置测量方法，该方法简单、快速、动态响应好。阐述了直驱型风电变流器的拓扑结构和控制策略，以及无位置传感器控

2、制技术的测量原理和控制方法。通过Madab／Simulink仿真和现场工程应用，验证了该控制技术的有效性和可靠性。关键词：无位置传感器；变流器；直驱；永磁同步电机中图分类号：TP212．9文献标识码：A文章编号：1000—100X(2013)06—0063—02PositionSensorlessControlTechnologyinDirect-drivenConverterApplicationYANGBing，WANGYu，YANGHao，FANGTai．xun(Nari—relaysElectricCo．，Ltd．，Nanji

3、ng211102，China)Abstract：Direct—drivenwindgenerationsystemisconsideredtobeallimportantresearchdirectioninwindgenerationtechnologyareaduetoitssuperioritiesofbeinggearless，noslipringsandbrushes，flexiblepowercontrolability，etc．Motor’Srotorpositionandspeedareimportantparamet

4、ersincontrolofdirect—drivenconverter．Themeasurementmethodofrotor’Spositionandspeedismainlypresented．Thetopologyandcontrolmethodofdirect—drivenconve~er，measurementprincipleofpositionsensor]esscontrolareproposed．ThispaperpresentsthesimulationofMaflab／Simulinkandengineerin

5、gapplicationtoprovethecontroltechnology’Savailabilityandreliability．Keywords：positionsensorlesscontrol；conve~er；direct—driven；permanentmagnetsynchronousmotorl引言PMSM数学模型需在d，q坐标系下建立。图1示出PMSM数学模型及其在d．q坐标下的矢量图。直驱型风电机组具有能量转换效率高、可靠∞为电机机械角速度。性高、并网功率控制灵活等优点，在风力发电领域具有广阔的市场前景。为实现

6、直驱型风电机组高lS’、性能的闭环矢量控制，需获得转子转速和实时位：置【卜。通常采用成本合理、性能良好的无位置传感器控制技术．通过检测电机的电流、电压等可测物理量进行位置和速度估算。(a)水磁同步电机数学模型(b)，q标系的矢量图无位置传感器检测方法包括[]：基于永磁同图1PMSM数学模型与d．q坐标系矢量图步电机(PMSM)基本电磁关系的方法、三相端电压Fig．1MathmodelofPMSMandvector-graphofd，qcoordinate和电流计算、基于反电动势或定子磁链估算、基于由图1可知，电压方程为：各种观测器的估

7、算方法。其中基于反电势进行转uz=dq'z／dt+Rsi一(￡，，=d／dt+Rsi+。(1)子的转速和位置估计的方法。具有简单、快速和动式中：，为机端电压在转子位置角下的坐标变换值；态响应快的优点。为电机内阻；∞为电机电角速度，用于坐标变换控制；2直驱型风电机组控制概述，分别为合成磁链的d，q轴分量。磁链方程为：2．1永磁同步电机数学模型这里采用基于矢量控制的控制策略，因此热为励将式(2)代入式(1)，可得：定稿日期：2013—01一l5作者简介：杨兵(1982一)，男，江苏宿迁人，硕士，工程fsd=d￡+R一6。i【=di／dt+

8、Rsi+oJ~Lj+n，(3)师．研究方向为风电和光伏逆变器等电力电子领域。63第47卷第6期电力电子技术Vo1．47．No．62013年6月PowerElectronicsJune2013转矩方程为：3．2控制策略=1