[發(fā)明專利]一種雙永磁同步電機容錯逆變器及其控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711350510.1
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108039837A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林海;胡博;周熙煒;司利云;陳金平;李耀華;陳俊碩
• 申請（專利權(quán)）人: 長安大學
• 主分類號: H02P5/74
• 分類號: H02P5/74;H02P21/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

本發(fā)明涉及一種雙永磁同步電機容錯逆變器及其控制方法，包括三相永磁同步電機M1和M2，以及均并聯(lián)在公共的直流電源上的六個逆變器橋臂以及一個電容橋臂，M1和M2的三相繞組均分成兩路，其中一路分別通過快速熔斷保險絲與逆變器橋臂的中點一一對應相連，另一路分別連接雙向晶閘管，雙向晶閘管同時與電容橋臂的中點相連；M1和M2的三相繞組端口處均設(shè)置電壓傳感器，電壓傳感器同時與控制器相連，控制器同時與雙向晶閘管和逆變器橋臂相連。本發(fā)明能夠從并聯(lián)的兩組三相六開關(guān)逆變器轉(zhuǎn)變?yōu)殡p三相十開關(guān)或者雙三相八開關(guān)逆變器的工作方式，保證在單逆變器單個逆變器橋臂或者雙逆變器中都有一相橋臂出現(xiàn)故障時雙電機逆變器能持續(xù)安全可靠工作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙永磁同步電機容錯逆變器及其控制方法。

背景技術(shù)

在列車、電動汽車和其他工業(yè)領(lǐng)域中經(jīng)常需要兩臺電機協(xié)調(diào)工作。這些電機通常運行在不同的速度并拖動不同的負載，所以需要實現(xiàn)各電機的獨立控制。然而驅(qū)動系統(tǒng)中的功率變換器是最易發(fā)生故障的薄弱環(huán)節(jié)，在高安全系統(tǒng)中，如舵機、燃油泵、線控制動系統(tǒng)等，使功率變換器具有容錯能力，以保障多機傳動系統(tǒng)的連續(xù)運行并提高系統(tǒng)的可靠性顯得尤為重要。

傳統(tǒng)的雙永磁同步電機的控制方法是采用兩組三相六開關(guān)逆變器并聯(lián)的拓撲結(jié)構(gòu)，然而，當傳統(tǒng)的雙永磁同步電機逆變器出現(xiàn)一組逆變器單個逆變器橋臂故障或者兩組逆變器都出現(xiàn)單個逆變器橋臂故障時，整個驅(qū)動系統(tǒng)將立即失去運行能力，這在連續(xù)運行能力要求高的應用場合將造成災難性后果。雙永磁同步電機容錯逆變器能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)在出現(xiàn)以上兩種故障情況下驅(qū)動系統(tǒng)的重構(gòu)，以使得故障系統(tǒng)能夠快速恢復運行，提高系統(tǒng)的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種雙永磁同步電機容錯逆變器及其控制方法，能夠增強雙三相永磁同步電機系統(tǒng)的可靠性和安全性。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

包括控制器、三相永磁同步電機M1、三相永磁同步電機M2，以及均并聯(lián)在公共的直流電源上的六個逆變器橋臂以及一個電容橋臂，

其中，三相永磁同步電機M1和三相永磁同步電機M2的三相繞組均分成兩路，其中一路分別通過快速熔斷保險絲與逆變器橋臂的中點一一對應相連，另一路分別連接雙向晶閘管，雙向晶閘管同時與電容橋臂的中點相連；

三相永磁同步電機M1和三相永磁同步電機M2的三相繞組端口處均設(shè)置電壓傳感器，電壓傳感器同時與控制器相連，控制器同時與雙向晶閘管和逆變器橋臂相連。

進一步地，逆變器橋臂均由兩個串聯(lián)的功率開關(guān)管組成。

進一步地，功率開關(guān)管均采用IGBT或MOSFET。

進一步地，電容橋臂L7由兩個串聯(lián)的電容組成。

一種如上所述雙永磁同步電機容錯逆變器的控制方法，包括以下步驟：

步驟一：對系統(tǒng)進行初始化，分別采集三相永磁同步電機M1和三相永磁同步電機M2的霍爾信號以及兩組三相電流信號ia、ib、ic、iu、iv和iw；

步驟二：將霍爾信號解析為電機轉(zhuǎn)子的位置信號θ1和θ2以及反饋速度w1和w2，將位置信號θ1和θ2送到dq/abc變換單元和abc/dq變換單元；