风力发电机振动和噪声抑制方法及装置的制造方法_3

文档序号:9250765阅读:来源:国知局
#已通过上述步骤S4014得到,因此发电机电磁 转矩的给定值1;_可以根据以下公式计算到:
[0076] Teref=I. 5Pn(^fa_refIp-^f_p_refIa)
[0077] 其中,pn为发电机的极对数,叫fa ,ef为发电机磁链的给定值叫^#的a轴分量, Wffi #为发电机磁链的给定值WfMf的e轴分量,Ia为发电机的a轴电流,Ip为发电 机的0轴电流。
[0078] S402,根据发电机磁链的给定值Wf ,ef和发电机电磁转矩的给定值Te #对发电机 进行直接转矩控制。
[0079] 具体的,发电机磁链的给定值Wfref已通过上述步骤S4014得到,发电机电磁转矩 的给定值Te 已通过上述步骤S4015得到,变流器根据发电机磁链的给定值Wf 和发电 机电磁转矩的给定值I;#对发电机进行直接转矩控制。当发电机的频率f运行至需要抑制 振动和噪声的频率范围内时,变流器采用弱磁控制方式运行,以抑制发电机的振动和噪声。
[0080] 本实施例的风力发电机振动和噪声抑制方法,根据发电机电磁有功功率的给定值 和发电机的频率计算得到发电机磁链的给定值和发电机电磁转矩的给定值,并根据发电机 磁链的给定值和发电机电磁转矩的给定值对发电机进行直接转矩控制,通过弱磁控制减小 了发电机的磁负荷,即降低了作用在发电机定转子上的电磁力,减小了发电机定转子的振 动幅度,实现了发电机振动和噪声的抑制。由于无需改变发电机的机械结构和电磁设计,因 此不影响发电机的功率密度和力能指标等性能,且不增加发电机制造工艺的复杂性和制造 成本。
[0081] 实施例四
[0082] 图6为本发明提供的风力发电机振动和噪声抑制装置一个实施例的结构示意图。 如图6所示,本实施例的风力发电机振动和噪声抑制装置可以执行上述图1所示实施例的 风力发电机振动和噪声抑制方法。具体的,本实施例的风力发电机振动和噪声抑制装置可 以包括:计算模块61和控制模块62。其中:
[0083] 计算模块61,用于根据发电机电磁有功功率的给定值1\ #和发电机的频率f?计算 得到发电机弱磁控制参数的给定值;
[0084] 控制模块62,用于根据发电机弱磁控制参数的给定值对发电机进行控制。
[0085] 具体的,本实施例中各模块实现其功能的具体过程可参见图1所示实施例中的相 关描述,此处不再赘述。
[0086] 本实施例提供的风力发电机振动和噪声抑制装置,根据发电机电磁有功功率的给 定值和发电机的频率计算得到发电机弱磁控制参数的给定值,并根据发电机弱磁控制参数 的给定值对发电机进行控制,通过弱磁控制减小了发电机的磁负荷,即降低了作用在发电 机定转子上的电磁力,减小了发电机定转子的振动幅度,实现了发电机振动和噪声的抑制。 由于无需改变发电机的机械结构和电磁设计,因此不影响发电机的功率密度和力能指标等 性能,且不增加发电机制造工艺的复杂性和制造成本。
[0087] 实施例五
[0088] 图7为本发明提供的风力发电机振动和噪声抑制装置又一个实施例的结构示意 图。如图7所示本实施例的风力发电机振动和噪声抑制装置给出了图6所示实施例的风力 发电机振动和噪声抑制装置的一种具体结构(对发电机进行电流矢量控制的情况),可执 行上述图2所示实施例的风力发电机振动和噪声抑制方法。具体的,图6所示实施例中的 计算模块61具体可以用于:
[0089] 根据发电机电磁有功功率的给定值1\ #和发电机的频率f计算得到发电机直轴 电流的给定值Id_Mf和发电机交轴电流的给定值IU6ftj
[0090] 图6所示实施例中的控制模块62具体可以用于:
[0091 ] 根据发电机直轴电流的给定值Id 和发电机交轴电流的给定值Iq 对发电机进 行电流矢量控制。
[0092] 进一步的,计算模块61具体可以包括:
[0093] 第一直轴电流弱磁控制子模块71,用于根据发电机电磁有功功率的给定值Peref 和发电机的频率f获得发电机直轴电流的第一弱磁给定值Id_FW1_Mf。
[0094] 直轴电流选择子模块72,用于根据发电机直轴电流的第一弱磁给定值IdFWlMf、发 电机直轴电流的最大输出转矩优化值Idjrm^P发电机直轴电流的第二弱磁给定值IdFW2_M 获得发电机直轴电流的给定值Id_Mf。
[0095] 交轴电流计算子模块73,用于根据发电机直轴电流的给定值Id ,ef和发电机电磁 有功功率的给定值P6_raf计算得到发电机交轴电流的给定值Iurf。
[0096] 进一步的,第一直轴电流弱磁控制子模块71具体可以包括:
[0097] 交轴电流最大转矩/电流控制单元74,用于根据发电机电磁有功功率的给定值Pe #获得发电机交轴电流的最大输出转矩优化值IOffM。
[0098] 直轴电流弱磁控制单元75,用于根据发电机交轴电流的最大输出转矩优化值Iq MTPA和发电机的频率f获得发电机直轴电流的第一弱磁给定值Id_FW1_Mf。
[0099] 进一步的,计算模块61还可以包括:
[0100] 直轴电流最大转矩/电流控制子模块76,用于根据发电机电磁有功功率的给定值 Peref获得发电机直轴电流的最大输出转矩优化值IdMTPA。
[0101] 第二直轴电流弱磁控制子模块77,用于根据发电机相电压的实际值Uaartive和变流 器最大输出电压Uratputmax获得发电机直轴电流的第二弱磁给定值IdFW2 Mf。
[0102] 具体的,本实施例中各模块、子模块、单元实现其功能的具体过程可参见图2所示 实施例中的相关描述,此处不再赘述。
[0103] 此处需要说明的是,在实际应用中,交轴电流最大转矩/电流控制单元74和直轴 电流最大转矩/电流控制子模块76的功能可以由一个模块实现。
[0104] 本实施例的风力发电机振动和噪声抑制装置,根据发电机电磁有功功率的给定值 和发电机的频率计算得到发电机直轴电流的给定值和发电机交轴电流的给定值,并根据发 电机直轴电流的给定值和发电机交轴电流的给定值对发电机进行电流矢量控制,通过弱磁 控制减小了发电机的磁负荷,即降低了作用在发电机定转子上的电磁力,减小了发电机定 转子的振动幅度,实现了发电机振动和噪声的抑制。由于无需改变发电机的机械结构和电 磁设计,因此不影响发电机的功率密度和力能指标等性能,且不增加发电机制造工艺的复 杂性和制造成本。
[0105] 实施例六
[0106] 图8为本发明提供的风力发电机振动和噪声抑制装置又一个实施例的结构示意 图。如图8所示本实施例的风力发电机振动和噪声抑制装置给出了图6所示实施例的风力 发电机振动和噪声抑制装置的一种具体结构(对发电机进行直接转矩控制的情况),可执 行上述图4所示实施例的风力发电机振动和噪声抑制方法。具体的,图6所示实施例中的 计算模块61具体可以用于:
[0107] 根据发电机电磁有功功率的给定值1\ #和发电机的频率f计算得到发电机磁链 的给定值Wf_Mf和发电机电磁转矩的给定值T6Mf
[0108] 图6所示实施例中的控制模块62具体可以用于:
[0109] 根据发电机磁链的给定值叫fMf和发电机电磁转矩的给定值Te 对发电机进行 直接转矩控制。
[0110] 进一步的,计算模块61具体可以包括:
[0111] 第一磁链弱磁控制子模块81,用于根据发电机电磁有功功率的给定值Peref和发 电机的频率f获得发电机磁链的第一弱磁给定值wf_Fwljf。
[0112] 磁链选择子模块82,用于根据发电机磁链的第一弱磁给定值WfFW1,ef、发电机磁 链的最大输出转矩优化值Wilmtpa和发电机磁链的第二弱磁给定值Wf_Fnrf获得发电机磁 链的给定值
[0113] 电磁转矩计算子模块83,用于根据发电机磁链的给定值Wf ,ef计算得到发电机电 磁转矩的给定值Tgrf。
[0114] 进一步的,第一磁链弱磁控制子模块81具体可以包括:
[0115] 电磁转矩最大转矩/电流控制单元84,用于根据发电机电磁有功功率的给定值Pe #获得发电机电磁转矩的最大输出转矩优化值TeMTPA。
[0116] 磁链弱磁控制单元85,用于根据发电机电磁转矩的最大输出转矩优化值TeMTPA和 发电机的频率f获得发电机磁链的第一弱磁给定值WfFWlMf。
[0117] 进一步的,计算模块61还可以包括:
[0118] 磁链最大转矩/电流控制子模块86,用于根据发电机电磁有功功率的给定值Peref 获得发电机磁链的最大输出转矩优化值Wf_MTPA。
[0119] 第二磁链弱磁控制子模块87,用于根据发电机相电压的实际值Uaa。^和变流器最 大输出电压Uratputmax获得发电机磁链的第二弱磁给定值WfFW2 Mf。
[0120] 具体的,本实施例中各模块、子模块、单元实现其功能的具体过程可参见图4所示 实施例中的相关描述,此处不再赘述。
[0121] 此处需要说明的是,在实际应用中,电磁转矩最大转矩/电流控制单元84和磁链 最大转矩/电流控制子模块86的功能可以由一个模块实现。
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