[發明專利]一種雙三相電機四橋臂逆變器及其控制方法

有效

• 申請號: 201810054388.1
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108134543B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 林海;陳金平;周熙煒;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: H02P5/74
• 分類號: H02P5/74;H02P27/06;H02P6/04;H02P8/40
• 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

本發明公開了一種雙三相電機四橋臂逆變器及其控制方法，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，本發明發適用于多種不同類型的三相交流電機，具有算法簡單、響應快和精度高的優點，實現簡單，適用范圍廣。

技術領域

本發明涉及電機控制技術領域，具體涉及一種雙三相電機四橋臂逆變器及其控制方法。

背景技術

近年來，隨著社會生活和工業生產更高需求，雙電機控制系統廣泛應用于造紙、交通、電動汽車、洗衣機、空調及其他家電的應用領域。多相電機驅動系統具有低壓大功率輸出，高功率密度、轉矩波動小，適于容錯運行等特點，獲得了廣泛的關注。雙電機系統可以通過控制兩臺電機的輸出轉矩，從而達到消除傳動間隙并分擔負載的目的。在雙電機驅動系統中，需要同時控制兩個電機對開發人員來說不僅要處理更高的復雜性，還必須確保任何情況下的安全運行，包括設備故障時的安全。近年來，降低雙電機驅動系統的硬件成本的同時又能保持原有的優良的控制性能是雙電機驅動系統的研究熱點。傳統的雙電機驅動系統多采用十二開關六橋臂逆變器拓撲，該結構的系統雖然具有較好的控制性能，但是系統的硬件成本較高。人們又進一步提出了十開關五橋臂逆變器驅動雙電機系統。該結構可以減少兩個功率開關，有效的降低的硬件成本，但是該系統的控制方法較為復雜。因此，有必要進一步研究雙電機驅動系統的結構和特性，在系統結構調整和優化控制算法仍然有很多工作需要探索和研究。

發明內容

本發明的目的在于提供一種雙三相電機四橋臂逆變器及其控制方法，以克服現有技術的不足。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種雙三相電機四橋臂逆變器，包括控制器、三相電機M1、三相電機M2以及四個并聯在同一直流電源上的逆變器橋臂，其中三個逆變器橋臂均包括兩個串聯的功率開關管，另一個逆變器橋臂包括三個串聯的功率開關管，其中三相電機M1的第一個繞組和三相電機M2的第一個繞組分別連接于由兩個串聯的功率開關管組成的兩個逆變器橋臂中的中點，三相電機M1的第二個繞組和三相電機M2的第二個繞組共同連接于另一個由兩個串聯的功率開關管組成的橋臂中的中點，三相電機M1的第三個繞組和三相電機M2的第三個繞組分別連接于由三個串聯的功率開關管組成的逆變器橋臂中的兩個中點。

進一步的，四橋臂逆變器包括逆變器橋臂L1、逆變器橋臂L2、逆變器橋臂L3和逆變器橋臂L4，三相電機M1的繞組A連接于逆變器橋臂L1中的功率開關管T1和功率開關管T2中間點a，三相電機M2的繞組U連接于逆變器橋臂L2中的功率開關管T3和功率開關管T4中間點x，三相電機M1的繞組C和三相電機M2的繞組W均連接于逆變器橋臂L4中的功率開關管T8和功率開關管T9中間點c，三相電機M1的繞組B連接于逆變器橋臂L3中的功率開關管T5和功率開關管T6中間點b，三相電機M2的繞組V連接于逆變器橋臂L3中的功率開關管T7和功率開關管T6中間點y。

進一步的，功率開關管均采用IGBT或MOSFET。

進一步的，兩個電機采用三相永磁同步電機、三相無刷直流電機、三相步進電機或三相交流異步電機。