CN105305918B - 一种双馈电机的他控式控制方法及其双馈电机系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种双馈电机的他控式控制方法及其双馈电机系统。该控制方法包括：计算电机的转子的反电势电压；根据转子的无功电流或者无功功率计算无功优化补偿电压；根据反电势电压和无功优化补偿电压计算获得控制电压；将控制电压加载到电机的转子的电压输入端。本发明这些实施例中，在计算控制电压时，加入了通过无功电流或者无功功率计算出的无功优化补偿电压，实现了对无功电流冲击或无功功率的补偿，减小了无功电流，提高了系统的稳定性、效率和带载能力。

Description

一种双馈电机的他控式控制方法及其双馈电机系统

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，尤其是涉及一种双馈电机的他控式控制方法及其双馈电机系统。

背景技术

绕线转子电机需要成本较低、节能高效的变频调速系统，因此双馈系统以其特有的特点和优势受到越来越多的重视。在大多数场合下60％-100％部分调速范围内，双馈系统的功率只相当于电机功率的1/3～1/4，可大大降低成本。而且，高压绕线转子电机的转子电压要远远低于定子电压，使用双馈变频系统可以实现通过低压来控制高压电机的目的，比传统高压变频器的成本要低很多。

双馈调速系统例如可以使用三相背靠背IGBT逆变桥结构的变频器(四象限变频器)，其分为电机侧PWM逆变器和网侧PWM整流器两部分，可以实现真正意义上的双馈调速。它的控制策略可以采用矢量控制(自控式)，对于风机、水泵等等也可以采用他控式控制方式。

在自控式控制方式中，异步电动机转子的输入频率是通过同轴的位置检测器(编码器)自动控制的，这时输入频率能够自动跟踪电动机的转差频率。自控式双馈调速系统与异步电机矢量控制相同，其转速随负载变化，但他还具有调节电动机定子侧无功功率的功能。由于对变频器的输出可以自动控制，使系统有较强的调节能力，稳定性也好，可以完全避免失步现象，适用于有冲击性负载、高性能应用的场合，例如可以用于风力发电、轧钢厂的连轧传动、矿井提升机、水泥球磨机等场合，可以取得很好的控 制效果。但是此种系统需要转子位置传感器，而现场绕线转子电机一般都没有配套安装编码器，而且编码器的安装也比较麻烦。因此，在风机、水泵等对调速要求不高的场合，不需要位置传感器的控制方案可能是更适合的。

双馈电机(绕线转子异步电机)他控式方式又称为同步工作方式。在他控式控制方法中，由独立的控制器控制变频器的输出频率，即直接控制输入电动机转子的电压频率f₂，一般不需要用编码器来检测电机的转子位置角度。由于f₂满足f₂＝sf₁(其中s为电机的转差率，f₁为电机的定子的电压频率)的关系式，所以电动机一定在对应于转差率s的转速下运行，且不随负载变化。此时的异步电动机的运行方式相当于转子加交流励磁的同步电动机，其同步转速随着转子输入电压的频率变化而改变。

他控式双馈调速的电机具有同步电机的特点，但与之不同的是速度可调。但是，他控式控制方式存在的合理VF曲线获取困难、突加负载时易失步和过流、转速追踪实现困难等缺陷也会在他控式双馈调速中出现。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种能够提高系统稳定性、减小无功电流的双馈电机的他控式控制方法及其双馈电机系统。

本发明的目的之一是提供一种能够提高系统带载能力和功率因数的双馈电机的他控式控制方法及其双馈电机系统。

本发明的一些实施例中提供了一种双馈电机的他控式控制方法。该方法包括：计算电机的转子的反电势电压，并将该反电势电压定向到d轴或q轴；根据转子的无功电流或者无功功率计算d轴或者q轴上的无功优化补偿电压；将反电势电压和无功优化补偿电压求和获得d轴或者q轴上的控制电压，q轴或d轴的控制电压为0；将该控制电压通过逆变器转换为三相电压加载到电机的转子的电压输入端。

本发明的一些实施例中，该控制电机的方法还包括：根据转子的电流和转子的电阻计算d轴和q轴上的转矩提升补偿电压，并且前述的将反电势电压和无功优化补偿电压求和获得控制电压的步骤包括：将反电势电压、无功优化补偿电压和d轴上的转矩提升补偿电压求和获得d轴上的控制电压，并令q轴上的控制电压等于q轴上的转矩提升补偿电压。

本发明的一些实施例中，还提供了一种双馈电机系统。该双馈电机系统包括双馈电机、变频器和控制器。变频器连接到双馈电机，并为双馈电机的转子提供控制电压。控制器连接到变频器，并控制变频器输出控制电压到双馈电机的转子。其中该控制器用于：计算双馈电机的转子的反电势电压，并将所述反电势电压定向到d轴或q轴；根据转子的无功电流或者无功功率计算d轴或q轴上的无功优化补偿电压；将反电势电压和无功优化补偿电压求和获得d轴或q轴上的控制电压，q轴或d轴的控制电压为0；控制变频器将该控制电压通过逆变器转换为三相电压加载到双馈电机的转子的电压输入端。

本发明的一些实施例中，该双馈电机系统的控制器还用于根据转子的电流和转子的电阻计算d轴和q轴上的转矩提升补偿电压，并且在计算控制电压时，将反电势电压、无功优化补偿电压和d轴上的转矩提升补偿电压求和获得d轴上的控制电压，并令q轴上的控制电压等于q轴上的转矩提升补偿电压。

本发明的一些实施例的控制方法和双馈电机系统中，在计算控制电压时，加入了通过无功电流或者无功功率计算出的无功优化补偿电压，实现了对无功电流冲击或无功功率的补偿，减小了无功电流，提高了系统的稳定性、效率和带载能力。

本发明的一些实施例的控制方法和双馈电机系统中，在计算控制电压时，加入了无功优化补偿电压和转矩提升补偿电压，能够有效的稳定气隙磁链，提高带载能力，并且还可以优化系统功耗，提高运行效率。

附图说明

图1是本发明一些实施例的双馈电机系统的结构示意图。

图2是本发明一些实施例的双馈电机的他控式控制方法的流程示意图。

图3是本发明一些实施例的双馈电机经过绕组归算和频率归算后的稳定T型等效电路图。

图4是本发明另一些实施例的双馈电机的他控式控制方法的流程示意图。

具体实施方式

本发明的实施例中，提供了一种双馈电机(例如，绕线转子异步电机)的他控式控制方法以及使用该方法的双馈电机系统。

本发明的一些实施例中，他控式双馈调速系统(即双馈电机系统)的示意图如图1所示。该双馈电机系统可以包括双馈电机1、变频器2和控制器3。变频器2(例如，四象限变频器)连接到双馈电机1，并且在控制器3的控制下输出控制电压到双馈电机1的转子。控制器3连接到变频器2，并基于接收到的控制信号，控制变频器2输出到电机1的三相电压(例如，控制该控制电压的幅值、频率和/或相位等等)，从而控制电机1按照用户期望的方式工作。下面将结合附图详细说明本发明的实施例的双馈电机的他控式控制方法的具体步骤。

本发明的实施例中，控制器3可以是与变频器2分离的单独的元件，也可以是与变频器2实现为一体的元件。例如，一些实施例中，控制器3可以是由变频器2中的数字信号处理器(DSP)或者其他具有运算和控制功能的电子器件实现的运算功能模块。

图2为本发明一些实施例的双馈电机的他控式控制方法的流程示意图。

如图2所示，本发明的一些实施例中，在步骤100，可以计算电机的转子的反电势电压，并将该反电势电压定向到同步旋转坐标系的d轴或者q 轴上，从而获得d轴上的反电势电压或者q轴上的反电势电压。

即，本发明的实施例所提供的方法中，反电势电压可以定向到d轴上，也可以定向到q轴上。下文中，将以反电势电压定向到d轴为例进行说明。但是，本领域技术人员可以理解，反电势电压定向到q轴上的情况将与下文中以d轴为例的说明类似，并且本文中不再特意进行详细说明。

本发明的实施例中，电机转子的反电势电压可以用任何适合的方法计算。例如，一些实施例中，可以检测电机的定子的实际电压，然后根据检测到的定子的实际电压、定子的额定电压、转子开路电压、定子电压的电角速度和转子电压的目标电角速度来计算获得转子的反电势电压。

下面结合附图举例说明其中一种电机转子的反电势电压的计算方法。

图3为一些实施例中的双馈电机经过绕组归算和频率归算后的稳定T型等效电路图。根据图3的等效电路图，可得双馈电机的基本方程式：

式中：R_s、L_ls分别为定子侧的电阻和漏感；R_r、L_lr分别为转子折算到定子侧的电阻和漏感；L_m为激磁电感；分别为定子侧电压、感应电势和电流；分别为转子侧感应电势、转子电流经过频率和绕组折算后折算到定子侧的值；为转子励磁电压经过绕组折算后的值；/s为V_r再经过频率折算后的值；为空载电流(励磁电流)；ω_S为定子侧的电压的电角速度；s为转差率。

设定电机静止，定子电压为额定电压时，转子开路时折算到定子侧的 转子开路反电势电压为E_r0，根据转子电压方程，则有

一般恒转矩负载情况下，忽略定子电阻和漏感的影响，假设定子电压V_s和定子反电势电压E_s成正比，转子开路反电势电压的电压E_r和转差频率f_slip成正比，与定子(电网)电压V_s成正比。则参考图3，滤除定子电压(电网电压)的谐波分量后，可以得到如下的反电势电压公式：

式中，V_{rd_emf}和E_r为转子的反电势电压(例如，d轴上的反电势电压)，E_r0为转子开路电压(定子加额定电压时转子的开路反电势电压，也即定子电压为额定电压时，转子开路时折算到定子侧的转子开路反电势电压)，V_{s_flt}为定子的实际电压，V_sN为定子的额定电压，ω_s是定子电压的电角速度，ω_{r_set}是转子的目标电角速度(即给定的转子电角速度)，s是转差率。

这些实施例中，V_{s_flt}为定子的实际相电压峰值，其可以通过对电机进行检测而获得。另一些实施例中，检测到定子的实际相电压峰值之后，还可以对检测到的定子的实际相电压峰值进行滤波，然后用滤波后的实际相电压峰值来计算转子的反电势电压。

上式中，E_r0、V_sN、ω_s和ω_{r_set}对于确定的电机系统而言均为已知量。因此，检测获得V_{s_flt}之后，即可根据上式计算获得转子的反电势电压V_{rd_emf}。

本发明另外的实施例中，也可以用其他适合的方法计算转子的反电势电压。例如，前述的实施例中，忽略了定子电阻和漏感的影响；在其他的实施例中，可以考虑这些影响从而得到另外的计算转子的反电势电压的方法，等等。

在他控式双馈调速控制的电机中，在空载减速时，会存在无功电流冲击和振荡问题。不合适的电压曲线导致定转子无功电流过大，由于变频器 和电机本身的电流限制，系统的效率和带载能力会大大降低。因此，本发明的实施例中，为了降低冲击，提高系统效率和带载能力，加入了无功电流或者无功功率控制补偿。例如，如图2所示，一些实施例中，在步骤102，可以根据转子的无功电流或者无功功率计算无功优化补偿电压，该无功优化补偿电压将在后续步骤中用于获得电机的控制电压，从而实现对无功电流的优化补偿，降低了电流冲击，提高了系统的效率和带载的能力。

一些实施例中，可以根据转子的无功电流来计算无功优化补偿电压。例如，可以首先检测转子的实际无功电流，然后根据检测到的转子的实际无功电流和转子的目标无功电流来计算获得无功优化补偿电压。

例如，一些实施例中，无功优化补偿电压可以按照下式获得：

其中，V_{rd_comp}为无功优化补偿电压，为转子的目标无功电流，i_rq为检测到的转子的实际无功电流，kp为调节器(例如，在控制器3中实现的PI调节器)的比例增益，ki为调节器(例如，在控制器3中实现的PI调节器)的积分增益，S为调节器(例如，在控制器3中实现的PI调节器)的积分因子。其中S、kp和ki对于确定的电机系统而言均为已知量。因此，检测获得了转子的实际无功电流i_rq，即可根据上式计算获得无功优化补偿电压V_{rd_comp}。

另一些实施例中，可以根据转子的无功功率来计算无功优化补偿电压。例如，可以首先检测转子的实际无功功率，然后根据检测到的转子的实际无功功率和转子的目标无功功率来计算获得无功优化补偿电压。

例如，一些实施例中，无功优化补偿电压可以按照下式获得：

其中，V_{rd_comp}为无功优化补偿电压，为转子的目标无功功率，Q_r为 检测到的转子的实际无功功率，kp为调节器(例如，在控制器3中实现的PI调节器)的比例增益，ki为调节器(例如，在控制器3中实现的PI调节器)的积分增益，S为调节器(例如，在控制器3中实现的PI调节器)的积分因子。其中S、kp和ki对于确定的电机系统而言均为已知量。因此，检测获得了转子的实际无功功率Q_r，即可根据上式计算获得无功优化补偿电压V_{rd_comp}。

本发明的一些实施例中，获得了转子的反电势电压并计算出了无功优化补偿电压之后，在步骤106中，可以根据该反电势电压和该无功优化补偿电压计算获得控制电压。

本发明的实施例中，可以使用很多方法根据转子的反电势电压和前述的无功优化补偿电压计算出所需的控制电压。例如，一些实施例中，可以将该反电势电压和该无功优化补偿电压求和，从而获得该控制电压。例如，一些实施例中，可以将d轴上的反电势电压和d轴上的无功优化补偿电压直接相加，从而获得d轴上的控制电压，此时可以令q轴上的控制电压为0。或者，一些实施例中，可以将q轴上的反电势电压和q轴上的无功优化补偿电压直接相加，从而获得q轴上的控制电压，此时可以令d轴上的控制电压为0。

获得了所需的控制电压之后，在步骤108中，可以将计算出的控制电压通过逆变器转换为三相电压加载到电机1的转子的电压输入端，即加载给电机1的转子，使得电机1在该控制电压下工作。

例如，一些实施例中，前述的各个步骤可以在图1的控制器3中实现，即可以由控制器3执行。控制器3根据前述实施例的方法计算出控制电压之后，控制变频器2的输出电压变为该控制电压，从而将该控制电压输送到电机1的转子上。

本发明的一些实施例中，在电机1的工作过程中，前述的各个步骤可以重复地进行，从而持续地控制输入到电机1的转子上的控制电压，实现 对电机1的工作过程的控制。

前述的这些实施例中，在计算控制电压时，加入了通过无功电流或者无功功率计算出的无功优化补偿电压，实现了对无功电流冲击和振荡的补偿，提高了系统的稳定性和效率，减小了无功电流。

图4为本发明另一些实施例的双馈电机的他控式控制方法的流程示意图。

在图4的实施例中，步骤100、步骤102和步骤108与前述的各个实施例中的相应步骤相同或者类似，并且用相同的标号表示，在这里不再详述。

图4的实施例中，在步骤110，还根据电机转子的电流和电机转子的电阻计算转矩提升补偿电压。该转矩提升补偿电压将在后续的步骤112中参与计算控制电压。通过在计算控制电压中引入转矩提升补偿电压，能够提高电机的转矩，有效的稳定气隙磁链，提高带载能力，优化系统功耗，提高运行效率。

本发明的实施例中，转矩提升补偿电压可以使用多种方法计算。下面结合一些实例进行说明。

电机在基频以下运行时，采用恒压频比的控制方法具有控制简便的优点，但负载变化时，定转子压降不同，将导致气隙磁通改变，因此可以采用转子电压补偿控制，根据转子电流的大小改变转子电压，按转子反电势电压比上滑差频率恒定，即控制时，可以基本保证气隙磁通Φ_m恒定。

一些实施例中，可以使用矢量化补偿方式。此时，参考不带有阻尼绕组的永磁同步电机的控制，双馈电机的控制中可以根据双馈电机稳态数学模型，根据下面的矢量运算给出实际矢量关系：

将转子的反电势电压定向在同步旋转坐标系d轴方向，并忽略定子磁链变化造成的电动势变化，则有，

此时，可以取：

其中，V_{rd_boost}为d轴转矩提升补偿电压，V_{rq_boost}为q轴转矩提升补偿电压，i_rd为同步旋转坐标系下的d轴转子电流，i_rq为同步旋转坐标系下的q轴转子电流，R_r为转子每相电阻，L_lr为转子每相漏感，ω_slip为转差电角速度。对于一个确定的电机系统，i_rq、i_rd、R_r、L_lr和ω_slip均为已知值。因此，通过上式即可计算获得d轴转矩提升补偿电压V_{rd_boost}和q轴转矩提升补偿电压V_{rq_boost}。

这些实施例中，当电机在同步转速附近运行时，由于转差率和转差角速度ω_slip都很小，转子漏感造成的压降可以忽略掉，仅仅对电阻造成的压降进行补偿处理。在同步转速附近运行时转子反电势电压较小，要保证转子磁场恒定和稳定运行，尤其在负载比较大时，可以对转子压降进行有效补偿，提高电机的带载能力。若带载能力不足可以适当调大转子电阻值，可以有效提高系统的带载能力。

本发明的一些实施例中，获得了V_{rd_boost}和V_{rq_boost}后，还可以对V_{rd_boost}和 V_{rq_boost}进行低通滤波和限幅处理，滤波时间常数根据需要选定，例如以保证系统的启动转矩。该低通滤波和限幅处理可以示意性地表示为下式：

其中该式中，“s”为拉普拉斯算子，τ₁为低通滤波的时间常数。

另一些实施例中，可以使用标量幅值补偿方式。

例如，一些实施例中，忽略电流相位变化的影响，仅采用幅值补偿，则电压—频率特性为

此时，有

其中，V_{rd_boost}为d轴转矩提升补偿电压，V_{rq_boost}为q轴转矩提升补偿电压，I_r为转子的电流，R_r为转子每相电阻，L_lr为转子每相漏感，ω_slip为转差电角速度。对于一个确定的电机系统，I_r、R_r、L_lr和ω_slip均为已知值。因此，通过上式即可计算获得d轴转矩提升补偿电压V_{rd_boost}和q轴转矩提升补偿电压V_{rq_boost}。

一些实施例中，与上述实施例类似，获得了V_{rd_boost}和V_{rq_boost}基本关系后，为提高系统稳定性，还可以对V_{rd_boost}和V_{rq_boost}进行低通滤波和限幅处理，滤波时间常数可以根据需要选定。该低通滤波和限幅处理可以示意性地表示为下式：

其中该式中，“s”为拉普拉斯算子，τ₂为滤波的时间常数。

在获得了前述的反电势电压、无功优化补偿电压和步骤110中获得的转矩提升补偿电压之后，在步骤112中，可以根据该反电势电压、无功优化补偿电压和转矩提升补偿电压来计算获得所需的控制电压。

本发明的实施例中，可以使用很多方法根据转子的反电势电压、无功优化补偿电压和转矩提升补偿电压计算出所需的控制电压。例如，一些实施例中，可以将该反电势电压、无功优化补偿电压和转矩提升补偿电压求和，从而获得该控制电压。例如，一些实施例中，可以将该反电势电压、无功优化补偿电压和d轴上的转矩提升补偿电压直接相加，从而获得d轴控制电压，而q轴控制电压则可以等于q轴上的转矩提升补偿电压。另一些实施例中，也可以使用权重系数。例如，一些实施例中，在将该反电势电压、无功优化补偿电压和转矩提升补偿电压相加以获得控制电压时，可以对转矩提升补偿电压加入权重系数以抬升转矩提升补偿电压。

例如，一些实施例中，控制电压可以根据下式获得：

V_rd＝V_{rd_emf}+V_{rd_boost}+V_{rd_comp}

V_rq＝V_{rq_boost} (13)

其中V_rd为在同步旋转坐标系中的d轴控制电压，V_rq为在同步旋转坐标系中的d轴控制电压。

另一些实施例中，也可以不使用前述的简单的求和方法，而是根据需要使用其他适合的函数关系式来根据反电势电压、无功优化补偿电压和转矩提升补偿电压计算出所需的控制电压。

前述的实施例中，详细说明了一些具体的计算反电势电压、无功优化补偿电压和转矩提升补偿电压的方法。但是，本发明的实施例中，计算反 电势电压、无功优化补偿电压和转矩提升补偿电压的具体方法不限于前文中的具体方法。基于前文所描述的本发明的具体实施例，本领域普通技术人员基于这些具体实施例所表现的本发明的构思和远离，能够容易地获得其他类似的计算反电势电压、无功优化补偿电压和/或转矩提升补偿电压的方法，这些方法都应包含在本发明的保护范围内。

例如，一些实施例中，根据电机的稳态方程公式(1)，若考虑上定子电阻R_s和定子漏感L_ls的压降，则有

式中，s为实际转差率。

根据矢量关系，此时将电压定向在定子电压矢量方向，有V_sd＝V_s。由将上面的公式展开，则可得

式中，V_s为定子相电压的峰值，V_sd为同步旋转坐标系下的d轴定子电压，i_sd为同步旋转坐标系下的d轴定子电流，i_sq为同步旋转坐标系下的q轴定子电流，i_rd为同步旋转坐标系下的d轴转子电流，i_rq为同步旋转坐标系下的q轴转子电流。

此时，反电势电压V_{r_emf}和转矩提升补偿电压V_{rd_boost}、V_{rq_boost}可以为

一般情况下，定转子漏感参数是比较难获取到，此时可以在转矩提升部分忽略漏感压降，仅考虑定转子电阻造成的压降，得到转矩提升补偿电压计算公式为

其中，V_{rd_boost}为d轴上的转矩提升补偿电压，V_{rq_boost}为q轴上的转矩提升补偿电压，R_r为转子每相电阻，i_sd为同步旋转坐标系下的d轴定子电流，i_sq为同步旋转坐标系下的q轴定子电流，R_s为定子电阻，ω_s为定子电压的电角速度，ω_{r_set}是转子电压的目标电角速度。

一些实施例中，还可以进一步进行滤波和限幅处理，防止系统失控，提高稳定性。

本发明的一些实施例中，图4中的各个步骤可以在图1的控制器3中实现，即由控制器3执行。控制器3根据前述实施例的方法计算出控制电压之后，控制变频器2的输出电压变为该控制电压，从而将该控制电压加载到电机1的转子上。

本发明的一些实施例中，在电机1的工作过程中，前述的各个步骤可以重复地进行，从而持续地控制输入到电机1的转子上的控制电压，实现对电机1的工作过程的控制。

这些实施例中，在计算控制电压时，既加入了无功优化补偿电压，也加入了转矩提升补偿电压，这样，能够有效的稳定气隙磁链，提高带载能力，并且还可以优化系统功耗，提高运行效率。

前述的各个实施例中，电机工作时，发波角度θ_svpwm可以按照下述公式获得：

其中，θ_{slip_init}为电机启动时转子电压空间矢量给定的初始给定角度，用于防止启动过流，Δω_slip为谐振抑制的角速度补偿量，为给定的转差电角速度，θ_svpwm是SVPWM空间矢量的角度，为转差角度，用于坐标变换的定向角度，V_rd为在同步旋转坐标系中的d轴控制电压，V_rq为在同步旋转坐标系中的d轴控制电压。

本发明的实施例提供的方法，通过引入无功优化补偿电压和转矩提升补偿电压，提高了系统的稳定性，减小了无功电流，提高了带载能力和系统功率因数。

以上通过具体的实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限于这些具体的实施例。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。此外，以上多处所述的“一个实施例”表示不同的实施例，当然也可以将其全部或部分结合在一个实施例中。

Claims (8)

1.一种双馈电机的他控式控制方法，其特征在于，包括：

计算电机的转子的反电势电压，并将所述反电势电压定向到d轴或q轴；其中，计算电机的转子的反电势电压包括：

检测电机的定子的实际电压；

根据检测到的定子的实际电压、已知的定子额定电压、转子开路电压、定子电压的电角速度和转子电压的目标电角速度计算获得转子的反电势电压；

其中电机的转子的反电势电压为：

其中V_{rd_emf}为转子的反电势电压，E_r0为转子开路电压，V_{s_flt}为定子的实际电压，V_sN为定子的额定电压，ω_s为定子电压的电角速度，ω_{r_set}是转子电压的目标电角速度；

根据转子的无功电流或者无功功率计算d轴或q轴上的无功优化补偿电压，以提高系统的功率因数和稳定性；

将所述反电势电压、d轴或q轴上的转矩提升补偿电压和所述无功优化补偿电压求和获得d轴或q轴上的控制电压；q轴或d轴的控制电压为0，或者，q轴或d轴的控制电压为q轴或d轴上的转矩提升补偿电压；

将所述控制电压通过逆变器转换为三相电压加载到所述电机的转子的电压输入端；采用转子电压补偿控制，根据转子电流的大小改变转子电压，使转子反电势电压比上滑差频率恒定。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

根据所述转子的电流和所述转子的电阻计算d轴和q轴上的转矩提升补偿电压。

3.如权利要求1或者2所述的方法，其特征在于，根据转子的无功电流计算无功优化补偿电压包括：

检测转子的实际无功电流；

根据检测到的转子的实际无功电流和转子的目标无功电流计算获得无功优化补偿电压；

其中所述无功优化补偿电压为：

其中，V_{rd_comp}为无功优化补偿电压，为转子的目标无功电流，i_rq为检测到的转子的实际无功电流，kp为调节器的比例增益，ki为调节器的积分增益，S为调节器的积分因子；

或者：

根据转子的无功功率计算无功优化补偿电压包括：

检测转子的实际无功功率；

根据检测到的转子的实际无功功率和转子的目标无功功率计算获得无功优化补偿电压；

其中所述无功优化补偿电压为：

其中，V_{rd_comp}为无功优化补偿电压，为转子的目标无功功率，Q_r为检测到的转子的实际无功功率，kp为调节器的比例增益，ki为调节器的积分增益，S为调节器的积分因子。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，d轴和q轴上的转矩提升补偿电压为：

V_{rd_boost}＝i_rdR_r-ω_slipL_lri_rq

V_{rq_boost}＝i_rqR_r+ω_slipL_lri_rd

其中，V_{rd_boost}为d轴上的转矩提升补偿电压，V_{rq_boost}为q轴上的转矩提升补偿电压，i_rd为同步旋转坐标系下的d轴转子电流，i_rq为同步旋转坐标系下的q轴转子电流，R_r为转子每相电阻，L_lr为转子每相漏感，ω_slip为转差电角速度；

或者：

V_{rq_boost}＝0

其中，V_{rd_boost}为d轴上的转矩提升补偿电压，V_{rq_boost}为q轴上的转矩提升补偿电压，R_r为转子每相电阻，L_lr为转子每相漏感，ω_slip为转差电角速度，I_r为转子电流幅值并且其中i_rd为同步旋转坐标系下的d轴转子电流，i_rq为同步旋转坐标系下的q轴转子电流。

5.一种双馈电机系统，其特征在于，包括：

双馈电机；

变频器，所述变频器连接到所述双馈电机，并为所述双馈电机的转子提供控制电压；

控制器，所述控制器连接到所述变频器，并控制所述变频器输出所述控制电压到所述双馈电机的转子；

其中所述控制器用于：

计算所述双馈电机的转子的反电势电压，并将所述反电势电压定向到d轴或q轴；其中，计算电机的转子的反电势电压包括：

检测电机的定子的实际电压；

根据检测到的定子的实际电压、已知的定子额定电压、转子开路电压、定子电压的电角速度和转子电压的目标电角速度计算获得转子的反电势电压；

其中电机的转子的反电势电压为：

其中V_{rd_emf}为转子的反电势电压，E_r0为转子开路电压，V_{s_flt}为定子的实际电压，V_sN为定子的额定电压，ω_s为定子电压的电角速度，ω_{r_set}是转子电压的目标电角速度；

根据转子的无功电流或者无功功率计算d轴或q轴上的无功优化补偿电压，以提高系统的功率因数和稳定性；

将所述反电势电压、d轴或q轴上的转矩提升补偿电压和所述无功优化补偿电压求和获得d轴或q轴上的控制电压；q轴或d轴的控制电压为0，或者，q轴或d轴的控制电压为q轴或d轴上的转矩提升补偿电压；

控制所述变频器将所述控制电压通过逆变器转换为三相电压加载到所述双馈电机的转子的电压输入端；采用转子电压补偿控制，根据转子电流的大小改变转子电压，使转子反电势电压比上滑差频率恒定。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述控制器还用于：

根据所述转子的电流和所述转子的电阻计算d轴和q轴上的转矩提升补偿电压。

7.如权利要求5或者6所述的系统，其特征在于，所述控制器用于：

检测转子的实际无功电流；

根据检测到的转子的实际无功电流和转子的目标无功电流计算获得无功优化补偿电压；

其中所述无功优化补偿电压为：

其中，V_{rd_comp}为无功优化补偿电压，为转子的目标无功电流，i_rq为检测到的转子的实际无功电流，kp为调节器的比例增益，ki为调节器的积分增益，S为调节器的积分因子；

或者：

所述控制器用于：

检测转子的实际无功功率；

根据检测到的转子的实际无功功率和转子的目标无功功率计算获得无功优化补偿电压；

其中所述无功优化补偿电压为：

其中，V_{rd_comp}为无功优化补偿电压，为转子的目标无功功率，Q_r为检测到的转子的实际无功功率，kp为调节器的比例增益，ki为调节器的积分增益，S为调节器的积分因子。

8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，d轴和q轴上的转矩提升补偿电压为：

V_{rd_boost}＝i_rdR_r-ω_slipL_lri_rq

V_{rq_boost}＝i_rqR_r+ω_slipL_lri_rd

其中，V_{rd_boost}为d轴上的转矩提升补偿电压，V_{rq_boost}为q轴上的转矩提升补偿电压，i_rd为同步旋转坐标系下的d轴转子电流，i_rq为同步旋转坐标系下的q轴转子电流，R_r为转子每相电阻，L_lr为转子每相漏感，ω_slip为转差电角速度；

或者：

V_{rq_boost}＝0

其中，V_{rd_boost}为d轴上的转矩提升补偿电压，V_{rq_boost}为q轴上的转矩提升补偿电压，R_r为转子每相电阻，L_lr为转子每相漏感，ω_slip为转差电角速度，I_r为转子电流幅值并且其中i_rd为同步旋转坐标系下的d轴转子电流，i_rq为同步旋转坐标系下的q轴转子电流；

或者：

其中，V_{rd_boost}为d轴上的转矩提升补偿电压，V_{rq_boost}为q轴上的转矩提升补偿电压，R_r为转子每相电阻，i_sd为同步旋转坐标系下的d轴定子电流，i_sq为同步旋转坐标系下的q轴定子电流，R_s为定子电阻，ω_s为定子电压的电角速度，ω_{r_set}是转子电压的目标电角速度。