1.一种基于脉冲宽度调制的电励磁双凸极电机谐波抑制方法,包括如下步骤,其特征在于:
S1、采用可控整流器,并引入基于PWM控制,所述可控整流器是由六个反并二极管的IGBT组成的三相全桥,所述PWM控制方法,指在一相电感的上升区内,与在一个周期中导通的IGBT所对应的绕组相连的上桥臂以占空比dr进行斩波,电感下降区内,与在一个周期中导通的IGBT所对应的绕组相连的下桥臂以占空比dr进行斩波,通过对占空比dr进行控制,改变PWM可控整流器的输出特性;
S2、保持电励磁双凸极发电机的运行工况不变,指保持电励磁双凸极发电机的转速和负载不变,在PWM控制下采集发电机的相电流ia并输出相电流波形;
S3、根据相电流ia的变化规律,给出希望达到的最优输出电流命令值iref,并给出命令值iref的参数;
S4、将上述步骤S2、S3中的相电流ia和命令值iref进行比较并输出电流偏差量e,其中;
S5、根据上述步骤S4中得到的偏差量e,在区间当中根据抑制电流谐波的需要,将偏差量e通过PID控制,改变占空比dr,对相电流ia进行调节:具体为当相电流ia <0时,如果偏差量e为正则升高占空比,如果偏差量e为负则降低占空比;当相电流ia >0时,如果偏差量e为正则降低占空比,如果偏差量e则升高占空比;
S6、对相电流ia进行补偿后,继续重复上述步骤S4、S5,实现对输出电流的实时谐波抑制;
S7、根据上述步骤S5、S6中经过调节后的相电流ia’,对它进行FFT变换,查看调节后的谐波分量,并与占空比固定的PWM控制方法输出的电流经FFT变换后的谐波分量进行对比;
S8、利用所述工况下偏差所对应的占空比,根据电励磁双凸极发电机的实际运行工况即可选取该工况下输出电流所对应的可控整流PWM占空比并进行控制,即可实现输出电流最佳谐波抑制。
2.根据权利要求1所述的一种基于脉冲宽度调制的电励磁双凸极电机谐波抑制方法,其特征在于,所述步骤S2中,所述保持工况不变,指保持转速与负载不变,所述相电流ia计算公式为:;
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式中,icap为流出电容的电流,iback为返回电励磁双凸极电机的电流,iDC为直流母线负载电流,ia和ic分别为A、C相电流,uDC为直流母线电压,ea和ec分别为A、C相的反电势,ra和rc分别为A、C相电阻,R为负载。
3.根据权利要求1所述的一种基于脉冲宽度调制的电励磁双凸极电机谐波抑制方法,其特征在于:所述步骤S3中所述的输出电流命令值iref,得到实际工况下的输出电流后,其波形为类正弦但非正弦状,在此基础上,基于当前电励磁双凸极发电机的工况,可以确定iref的相位和频率,并保证iref的有效值和相电流ia的有效值相同,由此确定iref的参数,给出一个希望达到的电流波形。
4.根据权利要求1所述的一种基于脉冲宽度调制的电励磁双凸极电机谐波抑制方法,其特征在于:所述步骤S5中,所述通过PID控制改变占空比具体为,PWM可控整流的占空比由设定的输出电流命令值和实际反馈输出电流通过PID控制器计算得到。
5.根据权利要求1所述的一种基于脉冲宽度调制的电励磁双凸极电机谐波抑制方法,其特征在于:所述步骤S8中,所述最佳谐波抑制指利用S4到S5中描述的利用电流偏差,经过PID控制调节输出电流的闭环控制,根据电励磁双凸极可控整流发电系统实际运行情况,实时获取使系统输出电流最佳谐波抑制的占空比,实现系统输出电流的谐波抑制。