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专利号: 2018100555677
申请人: 长安大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-02-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种双永磁同步电机九开关逆变器的控制方法,其特征在于,双永磁同步电机九开关逆变器包括第一逆变器桥臂L1、第二逆变器桥臂L2和第三逆变器桥臂L3,第一逆变器桥臂L1、第二逆变器桥臂L2和第三逆变器桥臂L3的一端分别与三相永磁同步电机M1和三相永磁同步电机M2连接,另一端并联后与公共直流电源相接,通过在双永磁同步电机九开关逆变器前面设置选择开关控制三相永磁同步电机M1和三相永磁同步电机M2两个支路产生的不同的PWM信号不同时间输入到逆变器,用于实现三相永磁同步电机M1和三相永磁同步电机M2的分时运行,三相永磁同步电机M1和三相永磁同步电机M2均与霍尔传感器和电流传感器连接;

第一逆变器桥臂L1包括依次连接的第一功率开关管T1、第四功率开关管T4、第七功率开关管T7,第二逆变器桥臂L2包括依次连接的第二功率开关管T2、第五功率开关管T5、第八功率开关管T8,第三逆变器桥臂L3包括依次连接的第三功率开关管T3、第六功率开关管T6、第九功率开关管T9;

三相永磁同步电机M1包括第一电枢绕组A、第二电枢绕组B、第三电枢绕组C,第一电枢绕组A与第一桥臂L1的上开关管T1和中开关管T4之间的x点相连;第二电枢绕组B与第二桥臂L2的上开关管T2和中开关管T5之间的y点相连;第三电枢绕组C与第一桥臂L3的上开关管T3和中开关管T6之间的z点相连,三相永磁同步电机M2包括第一电枢绕组U、第二电枢绕组V、第三电枢绕组W,第一电枢绕组U与第一桥臂L1的中开关管T4和下开关管T7之间的a点相连;第二电枢绕组V与第二桥臂L2的中开关管T5和下开关管T8之间的b点相连;第三电枢绕组W与第三桥臂L3的中开关管T6和下开关管T9之间的c点相连;控制方法包括以下步骤:S1、对系统进行初始化,霍尔传感器和电流传感器分别采集三相永磁同步电机M1和三相永磁同步电机M2的霍尔信号和三相电流信号,霍尔信号送到位置和转速产生单元解析为电机转子的位置信号θ1、θ2和速度信号ω1、ω2后分别送到参考电流发生器和速度调节模块中;三相电流IA、IB、IC、IU、IV、IW送到电流调节模块中;

S2、根据参考速度 和步骤S1反馈速度ω1、ω2经过速度调节模块得到速度误差ew1、ew2,速度误差经过PI控制器得到总参考电流 总参考电流 经过参考电流发生器,分别转换成三相永磁同步电机M1和三相永磁同步电机M2的三相参考电流,三相永磁同步电机M1的三相参考电流如下:

三相永磁同步电机M2的三相参考电流如下:其中, 为三相永磁同步电机M1支路经PI控制器合成的总参考电流; 为经参考电流发生器产生的参考三相电流, 为三相永磁同步电机M2支路经PI控制器合成的总参考电流; 为 经参考电流发生器产生的参考三相电流;

S3、三相参考电流 和三相电流IA、IB、IC、IU、IV、IW经过电流调节模块,得到三相电流误差 分别输入到滞环控制器,然后输出得到第一PWM产生单元和第二PWM产生单元,三相永磁同步电机M1支路的三个误差信号输入到滞环控制器后输出的Hc1、Hc2、Hc3为:三相永磁同步电机M2支路的三个误差信号 输入到滞环控制器后输出的Hc4、Hc5、Hc6为:

S4、滞环控制器分别控制第一PWM产生单元和第二PWM产生单元对应产生九路PWM信号,分别控制第一功率开关管T1、第二功率开关管T2、第三功率开关管T3、第四功率开关管T4、第五功率开关管T5、第六功率开关管T6、第七功率开关管T7、第八功率开关管T8和第九功率开关管T9,三相永磁同步电机M1支路中,滞环控制器产生的Hc1、Hc2、Hc3控制第一PWM产生单元产生三路PWM信号,分别控制第一逆变器桥臂L1、第二逆变器桥臂L2、第三逆变器桥臂L3上三个功率开关器的状态,其中上管的状态和中管的状态互补,下管的状态和中管的状态相同;

三相永磁同步电机M2支路中,滞环控制器产生的Hc4、Hc5、Hc6控制第二PWM产生单元产生三路PWM信号,分别控制第一逆变器桥臂L1、第二逆变器桥臂L2、第三逆变器桥臂L3上三个功率开关器的状态,其中上管的状态和中管的状态相同,下管的状态和中管的状态互补;

S5、第一支路产生的九路PWM信号PWMA和第二支路产生的九路PWM信号PWMB经过选择开关Tc,选择对应支路的PWM信号输入到逆变器,当Tc=1时,将PWMA信号输入到逆变器,控制九个功率开关管的状态,使永磁同步电机M1运转;当Tc=0时,将PWMB信号输入到逆变器,控制第一功率开关管T1、第二功率开关管T2、第三功率开关管T3、第四功率开关管T4、第五功率开关管T5、第六功率开关管T6、第七功率开关管T7、第八功率开关管T8和第九功率开关管的状态,使永磁同步电机M2运转,选择开关Tc由选择时刻Ti控制,当选择时刻Ti为运行周期TS的奇数倍时,Tc=1,开关接通三相永磁同步电机M1支路;当选择时刻Ti处于运行周期TS的偶数倍时,Tc=0,开关接通三相永磁同步电机M2支路,选择开关Tc如下:其中,n=1,2…。

2.根据权利要求1所述的一种双永磁同步电机九开关逆变器的控制方法,其特征在于,步骤S4中,三相永磁同步电机M1支路中,第一桥臂L1上管PWM1=Hc1、第一桥臂L1中管第一桥臂L1下管 第二桥臂L2上管PWM2=Hc2、第二桥臂L2中管第二桥臂L2下管 第三桥臂L3上管PWM3=Hc3、第三桥臂L3中管第三桥臂L3下管

三相永磁同步电机M2支路中,第一桥臂L1上管PWM1=Hc4、第一桥臂L1中管PWM4=Hc4、第一桥臂L1下管 第二桥臂L2上管PWM2=Hc5、第二桥臂L2中管PWM5=Hc5、第二桥臂L2下管 第三桥臂L3上管PWM3=Hc6、第三桥臂L3中管PWM6=Hc6、第三桥臂L3下管