專利名稱：一種雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子位置角自動(dòng)定位的實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙饋電機(jī)控制方法，特別是指一種可實(shí)現(xiàn)雙饋電機(jī)零沖擊并網(wǎng)和自動(dòng)定位轉(zhuǎn)子初始位置角的控制方法。
背景技術(shù)：
對(duì)于雙饋電機(jī)控制系統(tǒng)，基本原理是通過(guò)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流的控制實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)定子側(cè)輸出電壓幅值、頻率、相位的控制。電機(jī)轉(zhuǎn)速是實(shí)時(shí)變化的，為了保證控制精度，控制系統(tǒng)必須實(shí)時(shí)檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速，以及電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置。因此，電機(jī)轉(zhuǎn)子位置角的精確檢測(cè)是保證雙饋電機(jī)控制性能滿足要求的前提。一般情況下，電機(jī)轉(zhuǎn)子位置角是通過(guò)光電編碼器獲得。光電編碼器與電機(jī)轉(zhuǎn)子軸安裝在一起，隨電機(jī)旋轉(zhuǎn)，由于光電編碼器安裝的隨機(jī)性，造成當(dāng)電機(jī)定轉(zhuǎn)子對(duì)應(yīng)相的軸線重合時(shí)，編碼器的初始數(shù)值編碼不同，該初始碼值對(duì)應(yīng)雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置角。如圖I所示，編碼器讀數(shù)為O時(shí)，轉(zhuǎn)子a相繞組軸線與定子A相繞組軸線之間的初始位置角度即為電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置角Θ-如果初始位置角存在偏差，該偏差將一直作用于控制系統(tǒng)，影響控制精度，因此準(zhǔn)確獲得初始位置角對(duì)于控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)非常重要。轉(zhuǎn)子初始位置角定位問(wèn)題成為電機(jī)控制領(lǐng)域研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。傳統(tǒng)的雙饋電機(jī)系統(tǒng)采用的定位思路是當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速上升至允許并網(wǎng)范圍，運(yùn)行空載并網(wǎng)程序，在錄波軟件或示波器中觀察定子輸出電壓和電網(wǎng)電壓的相位關(guān)系，根據(jù)當(dāng)前相位差進(jìn)行計(jì)算，得到轉(zhuǎn)子位置角偏移量，將該值寫(xiě)入軟件，重復(fù)執(zhí)行空載并網(wǎng)操作，不斷根據(jù)相位差調(diào)整轉(zhuǎn)子位置角偏移量，直到定子的輸出電壓和電網(wǎng)電壓相位完全重合，滿足并網(wǎng)條件，記下該偏移量，認(rèn)定該值為轉(zhuǎn)子位置初始角，并將其永久寫(xiě)入程序中。然而，這樣做有一定的弊端，體現(xiàn)在(I)對(duì)于每臺(tái)雙饋電機(jī)系統(tǒng)，都需要校驗(yàn)轉(zhuǎn)子初始位置角，上述步驟操作繁瑣，增加工作量；(2)人工觀察相位偏差，定位精度得不到保證；(3)如果光電編碼器安裝不牢固或光編信號(hào)存在脈沖丟失情況，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，誤差將會(huì)積累，并產(chǎn)生一定的位置偏移，造成永久偏差?；谝陨戏治?，本發(fā)明人試圖對(duì)雙饋電機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行研究改進(jìn)，本案由此產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，在于提供一種雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子位置角自動(dòng)定位的實(shí)現(xiàn)方法，其定位速度快，精度高，且工作量大大減小，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的零沖擊并網(wǎng)。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是 一種雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子位置角自動(dòng)定位的實(shí)現(xiàn)方法，實(shí)時(shí)計(jì)算電網(wǎng)電壓相位和定子電壓相位偏差，該偏差信號(hào)經(jīng)整形后送入PI調(diào)節(jié)器，并輸出誤差調(diào)節(jié)信號(hào)作用于轉(zhuǎn)子位置角，直至定子電壓相位與電網(wǎng)電壓相位一致。
上述PI調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為
權(quán)利要求
1.一種雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子位置角自動(dòng)定位的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于實(shí)時(shí)計(jì)算電網(wǎng)電壓相位和定子電壓相位偏差，該偏差信號(hào)經(jīng)整形后送入PI調(diào)節(jié)器，并輸出誤差調(diào)節(jié)信號(hào)作用于轉(zhuǎn)子位置角，轉(zhuǎn)子位置角的改變會(huì)影響定子電壓相位，直至定子電壓相位與電網(wǎng)電壓相位—致。
2.如權(quán)利要求I所述的一種雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子位置角自動(dòng)定位的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于所述PI調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為
3.如權(quán)利要求I所示的一種雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子位置角自動(dòng)定位的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于所述整形是指判斷偏差信號(hào)的正負(fù)，并舍去信號(hào)負(fù)半周部分。
4.如權(quán)利要求I所述的一種雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子位置角自動(dòng)定位實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于在計(jì)算偏差之前，先使用鎖相環(huán)獲得相角，得到控制參考量、反饋量以及控制輸出量。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子位置角自動(dòng)定位的實(shí)現(xiàn)方法，實(shí)時(shí)計(jì)算電網(wǎng)電壓相位和定子電壓相位偏差，該偏差信號(hào)經(jīng)整形后送入PI調(diào)節(jié)器，并輸出誤差調(diào)節(jié)信號(hào)作用于轉(zhuǎn)子位置角，直至定子電壓相位與電網(wǎng)電壓相位一致。此種方法對(duì)轉(zhuǎn)子位置角的定位速度快，精度高，且工作量大大減小，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的零沖擊并網(wǎng)。
文檔編號(hào)H02P6/16GK102868184SQ20111018849
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2011年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月6日
發(fā)明者楊浩, 方太勛, 王宇, 吳小丹, 楊兵 申請(qǐng)人:南京南瑞繼保電氣有限公司, 南京南瑞繼保工程技術(shù)有限公司