[發明專利]感應電機參數辨識的直流母線電容均壓控制方法

無效

• 申請號: 201210320503.8
• 申請日: 2012-08-31
• 公開（公告）號: CN102868355A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 陳鑫兵;杜恩利;張貞飛;顧季蒙
• 申請（專利權）人: 常州聯力自動化科技有限公司
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14;H02P27/08
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 何學成

技術領域

本發明涉及電機控制領域，特別是一種在辨識電機參數時控制直流母線電容電壓均衡的方法。

背景技術

二極管箝位三電平逆變器因具有主功率電路IGBT耐壓低、輸出電壓諧波含量小等特點而廣泛應用于高壓、大功率PWM整流及逆變場合，而矢量控制將電機的勵磁電流和轉矩電流解耦，用轉子磁場定向方法實現轉矩的瞬時控制，因此三電平逆變器供電的異步電機矢量控制比較適合高性能的高壓大功率變頻調速度場合。但是矢量控制需要辨識電機參數，而電機參數辨識算法需要合適的逆變器控制方法，當三電平逆變器直流母線電容不均壓時，上、下電容中一個電容電壓小于一半的直流母線電壓，而另外一個電容電壓大于一半的直流母線電壓，因此電壓大于一半直流母線電壓的電容增加了IGBT管子電壓應力又使電機參數難以準確辨識，因此電機參數辨識時三電平逆變器直流母線電容的均壓控制相當重要。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是如何在保證準確辨識電機參數的前提下控制逆變器直流母線電容均壓。

為解決上述的技術問題，本發明感應電機參數辨識的直流母線電容均壓控制方法包括以下步驟，

a,通過控制器選擇逆變器的開關狀態，對電機分別進行直流試驗和單相試驗，通過試驗數據計算電機參數；

b,在感應電機參數辨識試驗過程中，通過檢測裝置分別檢測直流母線電容C1和C2兩端的電壓；

c,判斷直流母線電容C1兩端的電壓是否大于C2兩端的電壓，如果是，則進入步驟d；如果否，則進入步驟e；

d,在保證感應電機參數識別試驗的反饋電流可以跟蹤給定電流的基礎上，通過控制器選擇逆變器的開關狀態給直流母線電容C1放電，返回步驟b；

e,在保證感應電機參數識別試驗的反饋電流可以跟蹤給定電流的基礎上，通過控制器選擇逆變器的開關狀態給直流母線電容C2放電,返回步驟b。

進一步的，所述步驟a中電機參數辨識試驗采用的逆變器為二極管箝位型三電平逆變器。

進一步的，定義二極管箝位型三電平逆變器每相電路上逆變器開關狀態如下：當Sx1、Sx2導通，Sx3、Sx4關斷時記為P狀態；Sx2、Sx3導通,Sx1、Sx4關斷時記為O狀態；Sx1、Sx2關斷Sx3、Sx4導通時記為N狀態；所述步驟a中逆變器選用三種開關狀態分別為PNN、NPN、NNP。

進一步的，所述步驟d中給直流母線電容C1放電時，逆變器選用的開關狀態為POO、OOP、OPO三種狀態之一。

進一步的，所述步驟e中給直流母線電容C2放電時，逆變器選用的開關狀態為PNN、NNP、NPN三種狀態之一。

進一步的，步驟b中所述檢測裝置為霍爾電壓傳感器。

采用上述方法后，在保證能正常進行感應電機參數辨識試驗的基礎上，可以簡單的通過控制器調節逆變器的開關狀態，對直流母線電容電壓較高的進行放電，控制直流母線電壓成均壓。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

圖1為三電平逆變器供電的異步電機簡化系統原理圖。

圖2為電機參數辨識時三相繞組中的一相處于開路狀態的電路原理圖。

圖3為電機參數辨識時三相繞組中的兩相繞組短接的電路原理圖。

圖4a為P狀態下逆變器IGBT開關狀態示意圖。

圖4b為O狀態下逆變器IGBT開關狀態示意圖。

圖4c為N狀態下逆變器IGBT開關狀態示意圖。

圖5a為PNN狀態電流流向示意圖。

圖5b為NPN狀態電流流向示意圖。

圖5c為NNP狀態電流流向示意圖。

圖6為電機參數辨識方法的結構框圖。

圖7a為POO狀態電流流向示意圖。

圖7b為OPO狀態電流流向示意圖。

圖7c為OOP狀態電流流向示意圖。

圖8為電機參數辨識中均壓控制實驗波形。

具體實施方式

本發明是一種工程上實用的異步電機參數辨識時直流母線電容均壓控制方法，本發明采用的逆變器為二極管箝位型三電平逆變器。圖1為三電平逆變器供電的異步電機簡化系統原理圖，圖中異步電機用三相繞組模型代替。