[發明專利]一種雙三相電機九開關逆變器驅動系統及控制方法

有效

• 申請號: 201810054376.9
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108173469B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 林海;周熙煒;陳金平;司利云;龔賢武;鞏建英;陳俊碩;李耀華
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: H02P23/14
• 分類號: H02P23/14;H02P23/18;H02P27/08;H02P5/74
• 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

1.一種雙三相電機九開關逆變器驅動系統的控制方法，其特征在于，所述雙三相電機九開關逆變器驅動系統包括三相九開關逆變器、控制器、三相電機M1和相電機M2，控制器包括電流檢測傳感器、霍爾位置傳感器以及依次連接的轉速PI控制器、參考電流發生器、滯環控制器和PWM生產單元；電流檢測傳感器連接于三相電機的電樞繞組端口，用于檢測兩個三相電機的三相電流，將檢測到的三相電流送到參考電流發生器；霍爾位置傳感器用于檢測兩個三相電機的霍爾信號并送到轉速PI控制器；

三相九開關逆變器包括三個并聯的逆變器橋臂L1、逆變器橋臂L2和逆變器橋臂L3，三個逆變器橋臂均由三個串聯的功率開關管組成；

三相電機M1的繞組A與逆變橋臂L1的上中點a相連；三相電機M1的繞組B與逆變橋臂L2的上中點b相連；三相電機M1的繞組C與逆變橋臂L3的上中點c相連；

三相電機M2的繞組U與逆變橋臂L1的下中點x相連；三相電機M2的繞組V與逆變橋臂L2的下中點y相連；三相電機M2的繞組W與逆變橋臂L3的下中點z相連；

首先分別獲取兩個三相電機的實際轉速，將兩個電機的實際轉速與給定轉速經過速度調節后得到轉速誤差；然后將兩個三相電機的轉速誤差經過PI控制器得到兩個三相電機的給定電流，將得到的給定電流經過參考電流發生器得到兩個三相電機的參考電流，將參考電流和實際電流經過電流調節模塊后得到電流誤差，將各獨立橋臂所連接的相繞組中的電流誤差分別送入滯環控制器中，滯環控制器產生的信號經過PWM產生單元，利用PWM產生單元來實現對兩個三相電機的控制；具體包括以下步驟：

步驟1)、系統進行初始化，利用霍爾位置傳感器分別將兩個三相電機M₁、M₂的轉子霍爾位置信號采集到主控單元中，主控單元將霍爾位置信號解析為兩個三相電機的轉子位置信號θ₁、θ₂和角速度信號ω₁、ω₂并送人到轉速PI控制器中，利用電流傳感器獲取兩個三相電機的三相電流信號I_A、I_B、I_C和I_U、I_V、I_W分別送入到參考電流發生器中；

步驟2)、在參考電流發生器中得到兩個三相電機的給定電流I₁^*、I₂^*；

步驟3)、將給定電流I₁^*、I₂^*經過參考電流發生器計算得到兩個三相電機M1、M2的三相參考電流；

步驟4)、兩個三相電機M1、M2的三相參考電流I_A^*、I_B^*、I_C^*和I_U^*、I_V^*、I_W^*和實際檢測的電流I_A、I_B、I_C和I_U、I_V、I_W各自計算電流誤差后得到兩個電機M1、M2的對應的電流誤差e₁、e₂、e₃和e₄、e₅、e₆；

步驟5)、利用六個電流誤差e₁、e₂、e₃和e₄、e₅、e₆信號可以計算得到六個滯環控制器輸入信號δ_k、δ_k+3、δ_k+6；

再將信號δ_k、δ_k+3、δ_k+6，輸入到六個滯環控制器后，可以得到雙三相電機九開關三相逆變器九個功率開關T₁、T₂、T₃、T₄、T₅、T₆、T₇、T₈、T₉的觸發信號S_k、S_k+3、S_k+6，即可實現對兩個電機M1、M2的有效控制，k＝1,2,3。