一种开绕组永磁同步电机的相电流重构方法及控制系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111585483A(43)申请公布日2020.08.25(21)申请号202010471571.9(22)申请日2020.05.28(71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人甘醇张冲曲荣海(74)专利代理机构华中科技大学专利中心42201代理人李智(51)Int.Cl.H02P6/28(2016.01)H02P21/22(2016.01)H02P27/12(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种开绕组永磁同步电机的相电流重构方法及控制系统(57)摘要本发明公开了一种开绕组永磁同步电机的相电流重构方法及控制系统，属于电机领域。包括：以逆变器II各桥臂的上开关管驱动信号为触发源，采集各触发时刻母线电流值和逆变器II各桥臂的上开关管驱动信号高电平总数，根据母线电流值和高电平总数获取带零序分量的三相电流值；进行定子电流的磁链分量、转矩分量和零序分量控制；根据比例谐振控制器所需零序电压的正负情况，对逆变器I的桥臂驱动信号和逆变器II的桥臂驱动信号进行移相对齐；根据矢量作用时间实施盲区移相，输出120°调制的SVPWM双逆变器驱动信号并控制电机。本发明只需一个电流传感器，通过移相对齐驱动信号，同时实现开绕组永磁同步电机零序电流抑制及相电流重构，提高系统稳定性。CN111585483ACN111585483A权利要求书1/2页1.一种开绕组永磁同步电机的相电流重构方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、以逆变器II各桥臂的上开关管驱动信号为触发源，采集各触发时刻母线电流值和所述逆变器II各桥臂的上开关管驱动信号高电平总数，根据所述母线电流值和高电平总数获取带零序分量的三相电流值；S2、采集电机当前转子位置，并将所述三相电流值坐标变换至dq0坐标系作为反馈，进行定子电流的磁链分量、转矩分量和零序分量控制；S3、根据比例谐振控制器所需零序电压的正负情况，对逆变器I的桥臂驱动信号和所述逆变器II的桥臂驱动信号进行移相对齐；其中，所述逆变器I是较靠近电源的逆变器，所述逆变器II是较远离电源的逆变器；S4、根据矢量作用时间实施盲区移相，输出120°调制的SVPWM双逆变器驱动信号，驱动并控制电机。2.如权利要求1所述的相电流重构方法，其特征在于，对逆变器I的桥臂驱动信号和所述逆变器II的桥臂驱动信号进行移相对齐，包括：若所述比例谐振控制器所需零序电压为正，则重新分配零矢量后，将所述逆变器II桥臂驱动信号Sa2、Sb2、Sc2分别向所述逆变器I的桥臂驱动信号Sc1、Sa1、Sb1对齐；否则，将所述逆变器I的桥臂驱动信号Sa1、Sb1、Sc1分别向所述逆变器II的桥臂驱动信号Sb2、Sc2、Sa2对齐。3.根据权利要求1所述的相电流重构方法，其特征在于，当采集的所述母线电流值为上母线电流时，所述步骤S1具体包括：检测到电机各相绕组对应所述逆变器II的上桥臂开关管驱动信号上升沿时，分别采集一次母线电流值和所述逆变器II各桥臂的上开关管驱动信号高电平总数，共采样三次，并将所述逆变器II各桥臂的上开关管驱动信号高电平总数n1、n2、n3分别作为对应所述母线电流值i1、i2、i3的标志位；开关周期内所述母线电流值i1、i2、i3减去对应标志位差值为1的母线电流值，计算带零序分量的三相电流值ia、ib、ic。4.根据权利要求3所述的相电流重构方法，其特征在于，对逆变器I的桥臂驱动信号和所述逆变器II的桥臂驱动信号进行移相对齐时，具体是将桥臂驱动信号的上升沿对齐。5.根据权利要求1所述的相电流重构方法，其特征在于，当采集的所述母线电流值为下母线电流时，所述步骤S1具体包括：检测到电机各相绕组对应所述逆变器II的上桥臂开关管驱动信号下降沿时，分别采集一次母线电流值和所述逆变器II各桥臂的上开关管驱动信号高电平总数，共采样三次，根据所述逆变器II各桥臂的上开关管驱动信号高电平总数得到低电平总数，并将所述低电平总数n1、n2、n3分别作为对应所述母线电流值i1、i2、i3的标志位；开关周期内所述母线电流值i1、i2、i3减去对应标志位差值为1的母线电流值，计算带零序分量的三相电流值ia、ib、ic。6.根据权利要求5所述的相电流重构方法，其特征在于，对逆变器I的桥臂驱动信号和所述逆变器II的桥臂驱动信号进行移相对齐时，具体是将桥臂驱动信号的下降沿对齐。7.根据权利要求1-6任一项所述的相电流重构方法，其特征在于，所述根据矢量作用时间实施盲区移相包括：若有效矢量作用时间不满足矢量最小保持时间要求，则在采取移相对齐双逆变器对应2CN111585483A权利要求书2/2页边沿操作同时移相错开双逆变器对应相开关信号，增加矢量作