一种能源互联网开关磁阻电机转子位置估计方法

    公开(公告)号:CN108448952A

    公开(公告)日:2018-08-24

    申请号:CN201810451515.1

    申请日:2018-05-12

    发明人: 陈昊 王星

    IPC分类号: H02P6/18 H02P23/14

    摘要: 本发明公开一种能源互联网开关磁阻电机转子位置估计方法,属于电机控制领域。本发明相比传统开关磁阻电机位置检测方法,能够使开关磁阻电机在复杂恶劣的应用环境中有更好地适用能力。本发明由开关磁阻电机本体、功率变换器和控制器组成,通过对电流电压采样,计算得到转子位置,无需位置传感器来检测转子位置。本发明的开关磁阻电机转子位置估计方法所得到的转子位置与实际开关磁阻电机转子位置较为吻合;同时该控制方法具有无需额外硬件设备、无需特殊电路结构等优点。

    一种无位置传感器下开关磁阻发电机系统效率提升控制方法

    公开(公告)号:CN108075701A

    公开(公告)日:2018-05-25

    申请号:CN201710378728.1

    申请日:2017-05-25

    发明人: 陈昊 王星

    IPC分类号: H02P9/00 H02P21/18

    摘要: 一种无位置传感器下开关磁阻发电系统效率提升控制方法,首先利用电流注入法实时间接估算转子相对位置角度,省去位置传感器,降低开关磁阻发电机系统的故障发生率。以相电流有效值最小为效率提升控制目标,通过实验测量得出相电流有效值最小时开关磁阻发电机转速—功率—开通角度关系,计算出最优开通角度区域,在线查找开通角度、功率闭环控制关断角度,直到满足查找精度值后结束。该方法提高了发电机本体发电效率,降低了功率变换器的损耗,提高功率变换器工作可靠性、开关器件工作寿命。对开关磁阻发电系统具有良好的优化效果。

    一种新型不对称三电平中点钳位型功率变换器

    公开(公告)号:CN111654200A

    公开(公告)日:2020-09-11

    申请号:CN202010390906.4

    申请日:2020-05-11

    发明人: 陈昊 王星

    IPC分类号: H02M7/487 H02P25/092

    摘要: 本发明公开一种新型不对称三电平中点钳位型功率变换器,属于新型功率变换器设计领域。相对于不对称半桥型功率变换器,该功率变换器每相增加两个功率三极管和两个钳位二极管,可实现开关磁阻电机系统的多电平控制,控制方式更加灵活,并降低了功率三极管的最大承受电压。另外,针对基于不对称三电平中点钳位型功率变换器的新型开关磁阻电机系统,给出一种转速电流双闭环脉冲宽度调制(PWM)策略;相对于传统PWM控制策略,该控制策略增加了电流闭环控制,具有更好的电流控制效果;五段式的工作模式分配方式可有效抑制电容充放电不平衡导致的中点电位偏移问题;合理利用多种有效工作模式,可极大程度上发挥该功率变换器的优势,优化系统的控制性能。

    一种开关磁阻电机相间短路故障建模、诊断及容错控制方法

    公开(公告)号:CN108075710B

    公开(公告)日:2020-08-25

    申请号:CN201710258810.0

    申请日:2017-04-19

    发明人: 陈昊 王星

    IPC分类号: H02P29/028 G01R31/52

    摘要: 本发明公开的一种开关磁阻电机相间短路故障建模、诊断及容错控制方法,根据开关磁阻电机的动态方程建立了相间短路故障情况下的电机模型。通过对电流传感器的安装位置进行优化配置,在不增加传感器数量的前提下获取每相绕组的进线电流值和出线电流值。通过实时计算每相绕组进线电流值和出线电流值的偏差进行相间短路的故障诊断。采用三闭环控制策略进行开关磁阻电机相间短路故障的容错控制。所提相间短路故障诊断及容错控制方法不受故障模式的影响。适用于多种相数的开关磁阻电机,故障诊断快速准确,提高了开关磁阻电机的带故障运行能力,具有良好的工程应用价值。

    一种能源互联网新型发电机系统效率优化控制方法

    公开(公告)号:CN109309462A

    公开(公告)日:2019-02-05

    申请号:CN201810440119.9

    申请日:2018-05-10

    发明人: 陈昊 王星

    IPC分类号: H02P9/00 H02P9/14 H02P101/00

    摘要: 本发明公开的一种能源互联网新型发电机系统效率优化控制方法,首先根据开关磁阻发电机的数学模型和电磁特性推导出参数θp的特征值(θp为相电流第一次达到电流参考值对应的转子位置角);接着依据参数θp推导出参数θe的特征值 (θe为续流电流降至零对应的转子位置角);最后采用两个PI闭环,分别调节开通角和关断角,使参数θp和θe位于特征值附近。与此同时采用电流斩波控制,使发电功率跟随目标功率的变化而变化,从而实现开关角的自动调节以及效率在线优化。该方法不需要估算机械功率,取而代之测量相对容易且不受外界干扰的θp和θe,实现方式简单,动态响应速度快,优化精度高,具有良好的工程应用价值。

    一种位置信号倍频的开关磁阻电机相电流迭代控制方法

    公开(公告)号:CN108075697B

    公开(公告)日:2020-10-20

    申请号:CN201710459928.X

    申请日:2017-06-17

    发明人: 王星

    IPC分类号: H02P6/28 H02P25/08

    摘要: 本发明涉及一种基于位置信号倍频的开关磁阻电机相电流迭代学习控制方法,该方法包括利用CPLD实现了具有输入限定功能的边沿检测电路和位置信号倍频电路,并利用该电路实现基于P型开闭环迭代学习的相电流控制,达到对开关磁阻电机相电流精确跟踪,具有良好的工程应用价值。

    一种无位置传感器下开关磁阻发电系统效率提升控制方法

    公开(公告)号:CN108075701B

    公开(公告)日:2020-06-26

    申请号:CN201710378728.1

    申请日:2017-05-25

    发明人: 陈昊 王星

    IPC分类号: H02P9/00 H02P21/18

    摘要: 一种无位置传感器下开关磁阻发电系统效率提升控制方法,首先利用电流注入法实时间接估算转子相对位置角度,省去位置传感器,降低开关磁阻发电机系统的故障发生率。以相电流有效值最小为效率提升控制目标,通过实验测量得出相电流有效值最小时开关磁阻发电机转速—功率—开通角度关系,计算出最优开通角度区域,在线查找开通角度、功率闭环控制关断角度,直到满足查找精度值后结束。该方法提高了发电机本体发电效率,降低了功率变换器的损耗,提高功率变换器工作可靠性、开关器件工作寿命。对开关磁阻发电系统具有良好的优化效果。

    三级马尔科夫模型开关磁阻电机系统可靠性定量评估方法

    公开(公告)号:CN105093110B

    公开(公告)日:2018-01-05

    申请号:CN201510580357.6

    申请日:2015-09-11

    IPC分类号: G01R31/34

    CPC分类号: G01R31/34 G01R31/42 G06N7/005

    摘要: 三级马尔科夫模型定量分析开关磁阻电机系统可靠性评估方法,通过对开关磁阻电机驱动系统在第一级故障、第二级故障和第三级故障下系统运行情况进行分析,得到一级故障下有4个有效状态和1个失效状态,二级故障下有14个有效状态和4个失效状态,三级故障下有43个有效状态和14个失效状态,并考虑初始正常状态和最终失效状态,则三级马尔科夫模型中共有62个有效状态和20个失效状态,建立开关磁阻电机系统三级故障下的状态转移图,得到状态转移矩阵,解得系统处于有效状态的概率矩阵,计算有效状态概率矩阵各元素之和,由可靠度函数计算出平均无故障时间,从而实现了三级马尔科夫模型定量分析开关磁阻电机系统可靠性评估。具有良好的工程应用价值。

    开关磁阻电机功率变换器短路故障母线电流诊断方法

    公开(公告)号:CN103675589B

    公开(公告)日:2016-05-18

    申请号:CN201310586875.X

    申请日:2013-11-19

    发明人: 陈昊 王星 王胜权

    IPC分类号: G01R31/02

    摘要: 一种开关磁阻电机功率变换器短路故障母线电流诊断方法,通过检测开关磁阻电机功率变换器的母线电流瞬时值,计算出母线电流对应的小波变换系数在不同尺度参数下的最大值的平均值Δ,作为故障特征量,用整个转速范围内开关磁阻电机功率变换器母线电流对应的小波变换系数在不同尺度参数下的最大值的平均值Δ曲线,诊断出开关磁阻电机功率变换器位置主开关短路故障。适用于多种拓扑结构、多种相数开关磁阻电机功率变换器的位置主开关短路故障诊断,短路故障诊断准确,具有良好的工程应用价值。