本发明涉及传动系统,尤其涉及一种三相交流传动系统的控制方法、控制装置、系统及介质。
背景技术:
1、在单相交流供电的三相交流传动系统中,三相交流传动系统中的单相整流器在运行过程中,输入输出功率中均会具有二倍频的脉动分量,这一特性使得三相交流传动系统的直流侧电压容易出现100hz的脉动。该脉动电压会直接导致电机定子电压和电流中出现明显的拍频现象,特别是当电机运行在接近电网二倍频时,其影响变得尤为明显和突出。此时电机功率损耗增加,温度急剧升高,产生严重的机械抖动及难以忍受的噪音污染等。为了解决由直流母线电压脉动引起的拍频问题,可以通过特定的硬件电路设计,直接对直流侧的脉动电压进行抑制,这些方法需要增加额外的元器件,不仅增加了成本,而且控制也更加复杂。因此,如何在不增加额外元器件的基础上实现无差控制拍频交流电流,是亟待解决的一个问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种三相交流传动系统的控制方法、控制装置、系统及介质,可以在不增加额外元器件的基础上实现无差控制拍频交流电流。
2、第一方面,本发明实施例提供一种三相交流传动系统的控制方法,所述三相交流传动系统包括依次连接的单相桥式整流滤波电路、三相逆变电路和永磁同步电机,所述三相逆变电路用于为所述永磁同步电机提供三相输出电压,所述控制方法包括:
3、当所述单相桥式整流滤波电路的直流侧电压存在二倍频率脉动时,获取所述永磁同步电机定子侧的三相定子电流;
4、确定所述三相定子电流中的低频电流分量对应的拍频电流角频率;
5、以所述拍频电流角频率为旋转角速度构建拍频坐标系,将所述三相定子电流经过负序park变换,得到所述拍频坐标系下的第一变换电流分量和第二变换电流分量;
6、根据所述第一变换电流分量和所述第二变换电流分量得到对应拍频坐标系下的第一电压补偿量和第二电压补偿量;
7、将所述第一电压补偿量和所述第二电压补偿量经过负序反park变换得到目标电压补偿量,其中,所述目标电压补偿量包括第一目标电压补偿量、第二目标电压补偿量和第三目标电压补偿量;
8、根据所述目标电压补偿量调节用于控制所述三相逆变电路的交流调制信号,以控制所述三相逆变电路为所述永磁同步电机提供电流。
9、根据本发明实施例提供的三相交流传动系统的控制方法,至少具有如下有益效果:在三相交流传动系统包括依次连接的单相桥式整流滤波电路、三相逆变电路和永磁同步电机,所述三相逆变电路用于为所述永磁同步电机提供三相输出电压的基础上,通过在单相桥式整流滤波电路的直流侧电压存在二倍频率脉动的时候,获取所述永磁同步电机定子侧的三相定子电流,确定所述三相定子电流中的低频电流分量对应的拍频电流角频率,以所述拍频电流角频率为旋转角速度构建拍频坐标系,将所述三相定子电流经过负序park变换,得到所述拍频坐标系下的第一变换电流分量和第二变换电流分量,根据所述第一变换电流分量和所述第二变换电流分量得到对应拍频坐标系下的第一电压补偿量和第二电压补偿量,将所述第一电压补偿量和所述第二电压补偿量经过负序反park变换得到目标电压补偿量,能够根据所述目标电压补偿量调节用于控制所述三相逆变电路的交流调制信号,以直接有效地控制所述三相逆变电路为所述永磁同步电机提供电流,此时,永磁同步电机电流中拍频电流得到了消除,从而抑制拍频现象,即是说,本技术实施例无需考虑直流侧电压中的二倍频脉动情况,也无需增加附加的功率解耦电路或者增大电解电容,单纯从控制策略的角度通过分离拍频电流,形成三相逆变电路输出电压的补偿电压,从而消除二倍频脉动电压在电机侧形成的拍频电流,实现了在不增加额外元器件的基础上无差控制拍频交流电流。
10、在上述控制方法中,所述根据所述目标电压补偿量调节用于控制所述三相逆变电路的交流调制信号,以控制所述三相逆变电路为所述永磁同步电机提供电流,包括:
11、获取用于控制所述三相逆变电路的交流调制信号;
12、将所述交流调制信号和所述目标电压补偿量叠加得到目标调制信号;
13、根据所述目标调制信号控制所述三相逆变电路为所述永磁同步电机提供电流。
14、在上述控制方法中,所述三相定子电流包括第一相电流、第二相电流和第三相电流,所述第一相电流包括第一基频电流分量、第一低频电流分量和第一高频电流分量,所述第二相电流包括第二基频电流分量、第二低频电流分量和第二高频电流分量,所述第三相电流包括第三基频电流分量、第三低频电流分量和第三高频电流分量;
15、所述确定所述三相定子电流中的低频电流分量对应的拍频电流角频率,包括:
16、将所述三相定子电流中的各个电流分量的幅值和相位角转换至平面坐标系上;
17、确定所述三相定子电流中的基频电流分量和高频电流分量为正序;
18、确定所述三相定子电流中的低频电流分量为负序,并获取低频电流分量对应的拍频电流角频率。
19、在上述控制方法中,所述根据所述第一变换电流分量和所述第二变换电流分量得到对应拍频坐标系下的第一电压补偿量和第二电压补偿量,包括:
20、将所述第一变换电流分量和所述第二变换电流分量分别输入低通滤波器,得到第一电流直流分量和第二电流直流分量;
21、通过对所述第一电流直流分量和所述第二电流直流分量进行pi控制,分别得到对应拍频坐标系下的第一电压补偿量和第二电压补偿量。
22、在上述控制方法中,所述通过对所述第一电流直流分量和所述第二电流直流分量进行pi控制,分别得到对应拍频坐标系下的第一电压补偿量和第二电压补偿量,包括:
23、获取用于输入至pi控制器的第一参考值和第二参考值,其中,所述第一参考值对应所述第一电流直流分量,所述第二参考值对应所述第二电流直流分量,所述第一参考值和所述第二参考值均设置为零;
24、根据所述第一参考值和所述第一电流直流分量进行pi控制,得到对应拍频坐标系下的第一电压补偿量;
25、根据所述第二参考值和所述第二电流直流分量进行pi控制,得到对应拍频坐标系下的第二电压补偿量。
26、在上述控制方法中,所述获取所述永磁同步电机定子侧的三相定子电流之前,所述控制方法还包括:
27、获取所述三相逆变电路的三相输出电压;
28、当所述三相输出电压作用于所述永磁同步电机,产生与所述三相输出电压对应角频率的三相定子电流。
29、在上述控制方法中,所述三相输出电压包括第一相电压、第二相电压和第三相电压,所述第一相电压包括第一基频电压分量、第一低频电压分量和第一高频电压分量,所述第二相电压包括第二基频电压分量、第二低频电压分量和第二高频电压分量,所述第三相电压包括第三基频电压分量、第三低频电压分量和第三高频电压分量。
30、第二方面,本发明实施例提供一种运行控制装置,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面实施例所述的控制方法。
31、第三方面,本发明实施例提供一种三相交流传动系统,包括如上第二方面实施例所述的运行控制装置。
32、第四方面,本发明实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于使计算机执行如上第一方面实施例所述的控制方法。
33、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
1.一种三相交流传动系统的控制方法,其特征在于,所述三相交流传动系统包括依次连接的单相桥式整流滤波电路、三相逆变电路和永磁同步电机,所述三相逆变电路用于为所述永磁同步电机提供三相输出电压,所述控制方法包括:
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述根据所述目标电压补偿量调节用于控制所述三相逆变电路的交流调制信号,以控制所述三相逆变电路为所述永磁同步电机提供电流,包括:
3.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述三相定子电流包括第一相电流、第二相电流和第三相电流,所述第一相电流包括第一基频电流分量、第一低频电流分量和第一高频电流分量,所述第二相电流包括第二基频电流分量、第二低频电流分量和第二高频电流分量,所述第三相电流包括第三基频电流分量、第三低频电流分量和第三高频电流分量;
4.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述根据所述第一变换电流分量和所述第二变换电流分量得到对应拍频坐标系下的第一电压补偿量和第二电压补偿量,包括:
5.根据权利要求4所述的控制方法,其特征在于,所述通过对所述第一电流直流分量和所述第二电流直流分量进行pi控制,分别得到对应拍频坐标系下的第一电压补偿量和第二电压补偿量,包括:
6.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述获取所述永磁同步电机定子侧的三相定子电流之前,所述控制方法还包括:
7.根据权利要求6所述的控制方法,其特征在于,所述三相输出电压包括第一相电压、第二相电压和第三相电压,所述第一相电压包括第一基频电压分量、第一低频电压分量和第一高频电压分量,所述第二相电压包括第二基频电压分量、第二低频电压分量和第二高频电压分量,所述第三相电压包括第三基频电压分量、第三低频电压分量和第三高频电压分量。
8.一种运行控制装置,其特征在于,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任意一项所述的控制方法。
9.一种三相交流传动系统,其特征在于,包括如权利要求8所述的运行控制装置。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1至7任一项所述的控制方法。