[發明專利]一種雙三相電機五相逆變器及其控制方法

在審

• 申請號: 201810055074.3
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108183637A
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 林海;夏登凱;閆茂德;司利云;周熙煒;陳金平;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: H02P6/04
• 分類號: H02P6/04;H02P25/022
• 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

1.一種雙三相電機五相逆變器，其特征在于，包括控制器、三相永磁同步電機M1、三相永磁同步電機M2以及并聯于同一直流電源U_dc的逆變器橋臂L₁、逆變器橋臂L₂、逆變器橋臂L₃、逆變器橋臂L₄和逆變器橋臂L₅；

逆變器橋臂L₁、逆變器橋臂L₂、逆變器橋臂L₃、逆變器橋臂L₄和逆變器橋臂L₅均包括兩個串聯的功率開關管；

同一逆變器橋臂的兩個功率開關管之間為中間點，三相永磁同步電機M1中的兩個繞組與三相永磁同步電機M2中的兩個繞組分別單獨連接于其中四個逆變器橋臂的中間點，三相永磁同步電機M1中的另一個繞組與三相永磁同步電機M2中的另一個繞組共同連接于另外一個逆變器橋臂的中間點。

2.根據權利要求1所述的一種雙三相電機五相逆變器，其特征在于，逆變器橋臂L₁包括串聯的功率開關管T₁和功率開關管T₂，逆變器橋臂L₂包括串聯的功率開關管T₃和功率開關管T₄，逆變器橋臂L₃包括串聯的功率開關管T₅和功率開關管T₆，逆變器橋臂L₄包括串聯的功率開關管T₇和功率開關管T₈，逆變器橋臂L₅包括串聯的功率開關管T₉和功率開關管T₁₀；三相永磁同步電機M1的繞組A連接于逆變器橋臂L₁的中間點a，三相永磁同步電機M1的繞組B連接于逆變器橋臂L₂的中間點b，三相永磁同步電機M2的繞組V連接于逆變器橋臂L₄的中間點d，三相永磁同步電機M2的繞組U連接于逆變器橋臂L₅的中間點e，三相永磁同步電機M1的繞組C和三相永磁同步電機M2的繞組W共同連接于逆變器橋臂L₃的中間點c。

3.根據權利要求1所述的一種雙三相電機五相逆變器，其特征在于，功率開關管均采用IGBT或MOSFET。

4.根據權利要求1所述的一種雙三相電機五相逆變器，其特征在于，其中控制器包括電流傳感器、霍爾傳感器和依次連接的PI控制器、參考電流發生器、滯環控制器和PWM脈沖產生單元；PWM脈沖產生單元連接于逆變器橋臂的功率開關管；電流傳感器連接于三相永磁同步電機的電樞繞組端口，用于檢測兩個三相永磁同步電機的三相電流，將檢測到的三相電流送到參考電流發生器；霍爾傳感器用于檢測兩個三相永磁同步電機的霍爾信號并送到轉速PI控制器；PI控制器將霍爾信號解析為兩個三相永磁同步電機轉子的位置信號θ₁、θ₂和兩個三相永磁同步電機角速度信號w₁、w₂并分別送入到參考電流發生器和速度調節模塊中。

5.一種如權利要求1所述的一種雙三相電機五相逆變器的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：根據工作需要輸入兩個三相永磁同步電機的給定速度，與各自的反饋回路的反饋速度對比后，經過PI控制器形成各自總的參考電流，參考電流經過參考電流發生器形成三相永磁同步電機的三相參考電流，三相永磁同步電機M1和三相永磁同步電機M2中的兩個各自單獨連接于逆變器橋臂的繞組中的參考電流與反饋回路的反饋三相電流中相應的電流對比后產生兩路電流誤差，三相永磁同步電機M1和三相永磁同步電機M2連接于同一逆變器橋臂的繞組中兩路參考電流經過電流調節模塊后合為一路，與反饋回來的公共電路上的電流對比后產生一路電流誤差，共產生五個誤差信號，五個誤差信號分別輸入到五個滯環控制器中，每個滯環控制器產生兩個互補的信號，滯環控制器控制PWM產生單元一共產生十路PWM信號，分別控制逆變器的十個功率開關器的狀態，實現兩個三相電機的驅動控制。