[發明專利]用于電驅動中脈沖位置調度的方法和系統

有效

• 申請號: 200810093331.9
• 申請日: 2008-04-18
• 公開（公告）號: CN101291132A
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發明（設計）人: B·A·維爾奇科;S·E·舒爾茨;S·希蒂
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作公司
• 主分類號: H02P23/00
• 分類號: H02P23/00;H02P23/14;H02P27/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 張雪梅;張志醒

技術領域

本發明一般地涉及控制電驅動，并且更具體地說涉及電驅動中脈 沖位置調度的系統和方法。

背景技術

電驅動，例如車輛應用中使用的AC電動機，通常通過電壓源逆變 器系統來控制。一般采用不連續脈沖寬度調制(DPWM)方法來控制三 相電壓源逆變器的基本輸出電壓分量。可以依次利用這些三相電壓源 逆變器來控制三相AC電動機的相電流。與連續脈沖寬度調制(PWM) 方法例如正弦或空間向量調制相比，DPWM通常減小了逆變器損耗。

DPWM方法通常不同于連續PWM方法，其中DPWM方法使用三相電壓 源逆變器的給定轉換周期中的單個零向量。另外，在大多數DPWM方法 中，三相電壓源逆變器的每個轉換被接通或箝位轉換周期的六十度 (60℃)部分。相對于三相電壓源逆變器和負載功率因數，所述六十度 (60℃)箝位部分的定位通常確定DPWM方法的類型和最后所得的PWM 特性。

PWM技術通常提供紋波電流給電動機電流。在常規電壓源逆變器 中，電壓源逆變器的實際應用輸出電壓包括由PWM動作引起的AC分量。 該AC分量由對應于PWM脈沖序列的每個狀態的諧波電壓組成并且可以 是電動機驅動的采樣時刻中的誤差源。例如，通常選擇逆變器死區時 間來說明溫度和分量容限中的變化。因此，電壓源逆變器的實際轉換 時間不一定是恒定的并且可能按時改變并且顯示好象采樣時刻有誤差 (例如測量誤差)。

因此，期望提供減小電流采樣誤差的控制電驅動的方法和系統。 另外，期望提供改善轉矩精度的控制電驅動的方法和系統。此外，結 合附圖和前述的技術領域和背景技術，由隨后的詳細描述和所附權利 要求，本發明的其它優良特征和特性將變得顯而易見。

發明內容

在示范性實施例中，提供通過逆變器控制交流(AC)電動機的方 法，并且所述方法包括根據逆變器的調制指數選擇脈沖排序方法以及 根據所述脈沖排序方法提供電壓給AC電動機。

在另一個示范性實施例中，用來控制AC電動機的系統包括被配置 為耦合到AC電動機的逆變器、和耦合到逆變器的控制器。所述逆變器 具有調制指數并且包括開關網絡，所述開關網絡被配置為響應于信號 提供電壓給AC電動機。控制器被配置為根據調制指數選擇脈沖排序方 法并且被進一步配置為根據脈沖排序方法產生信號。

在另一個示范性實施例中，電壓源逆變器系統被提供用于控制AC 電動機。電壓源逆變器系統被配置為隨調制指數(M_i)運轉并且包括包 含第一、第二、和第三對開關的開關網絡以及耦合到所述開關網絡的 控制器。第一、第二和第三對開關彼此并聯耦合并且被配置為相對于 電源并聯耦合。開關網絡被配置為響應于信號產生電壓，并且所述電 壓驅動AC電動機。控制器被配置為根據調制指數(Mi)選擇脈沖排序 方法并且被進一步配置為根據脈沖排序方法產生信號。脈沖排序方法 在一時刻使第一、第二、和第三對開關中的僅僅一個開關閉合。

附圖說明

在下文中將結合下列附圖描述本發明，其中類似的數字表示類似 的元件，并且

圖1是根據示范性實施例的電壓源逆變器系統的方塊圖；

圖2是圖1中所示的電壓源逆變器系統的逆變器電路的示意圖；

圖3是用來理解圖1中所示的電壓源逆變器系統的空間向量圖；

圖4-7是圖3中所示的區(sector)一的脈沖排序方法的實例；

圖8是使用CAV轉換方法的圖3中所示的區一的轉換序列的圖示；

圖9是不同轉換方法的向量序列總結表；

圖10是d軸中圖8所示的諧波通量(harmonic?flux)軌跡的圖 示；

圖11是q軸中圖8所示的諧波通量軌跡的圖示；

圖12是示出RPL、CAV、和CNV轉換方法的測量電流相對于調制指 數的曲線圖；

圖13是示出RPL、CAV、和CNV轉換方法的測量電流誤差相對于調 制指數的曲線圖；以及

圖14是根據示范性實施例控制AC電動機的方法的流程圖。

具體實施方式

下列詳細描述實際上只是示范性的并且并不打算限制本發明或本 發明的應用和使用。此外，不打算用前述的技術領域、背景技術、摘 要或以下詳細描述中提出的表示或暗含的理論進行限制。