[發明專利]一種三相九開關雙同步電機分時控制逆變器及控制方法

有效

• 申請號: 201810055078.1
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108183638B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 林海;陳宇;閆茂德;陳俊碩;鞏建英;李耀華;龔賢武;陳金平;周熙煒;司利云
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: H02P6/04
• 分類號: H02P6/04;H02P25/022;H02P23/30
• 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

1.一種三相九開關雙同步電機分時控制逆變器的控制方法，其特征在于，三相九開關雙同步電機分時控制逆變器包括控制器、三相九開關變換器、三相永磁同步電機M1和三相永磁同步電機M2；

三相九開關變換器包括三個并聯在直流電源上的逆變器橋臂；每個逆變器橋臂均由三個功率開關管串聯而成，每個逆變器橋臂上的相鄰兩個功率開關管之間為一個中性點，三相永磁同步電機M1的三個電樞繞組分別連接在三個逆變器橋臂的同一位置中性點，三相永磁同步電機M2的三個電樞繞組分別連接在三個逆變器橋臂的同一位置中性點；控制器包括電流檢測傳感器、霍爾位置傳感器、選擇電路和PI控制器；電流檢測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；霍爾位置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控制器連接于選擇電路輸入端，選擇電路通過選擇開關T_c連接于逆變器橋臂；

包括以下步驟：分別輸入兩個三相永磁同步電機的給定速度，將給定速度與兩個三相永磁同步電機各自的反饋回路的反饋速度對比后，經過PI調節器形成給定轉矩，利用轉矩模型和磁鏈模型分別計算獲得兩個三相永磁同步電機的實際轉矩、實際磁鏈和磁鏈角，將給定轉矩和實際轉矩經過轉矩調節模塊后得到轉矩誤差，將給定磁鏈和實際磁鏈經過磁鏈調節模塊后得到磁鏈誤差，將得到的轉矩誤差、磁鏈誤差分別輸入各自的滯環控制器中，經過滯環處理之后將滯環控制器的輸出信號與磁鏈角相結合，得到開關矢量信號，根據開關矢量信號控制PWM產生單元產生九路PWM信號，PWM產生單元通過在逆變器前面運用一個選擇開關T_c，分別控制逆變器的九個功率開關管，讓不同支路的PWM產生單元產生的不同PWM信號輸入到逆變器，控制九個功率開關管的導通和關斷，實現三相永磁同步電機M1和三相永磁同步電機M2分時運行；

具體包括以下步驟：

步驟1)、利用三相直接轉矩控制方法分別獲取三相永磁同步電機M1和三相永磁同步電機M2的定子磁鏈實際幅值三相永磁同步電機M1和三相永磁同步電機M2的電磁轉矩實際值和實際定子磁鏈角

步驟2)、獲取三相永磁同步電機M1的轉矩給定值定子磁鏈給定幅值和三相永磁同步電機M2的轉矩給定值定子磁鏈給定幅值

步驟3)、三相永磁同步電機M1的轉矩給定值和實際轉矩經過轉矩調節模塊后得到轉矩誤差磁鏈給定幅值和定子磁鏈實際幅值經過磁鏈調節模塊后得到磁鏈誤差同時，計算三相永磁同步電機M2的轉矩給定值和實際轉矩經過轉矩調節模塊后得到的轉矩誤差磁鏈給定幅值和定子磁鏈實際幅值經過磁鏈調節模塊后得到磁鏈誤差將三相永磁同步電機M1的磁鏈誤差轉矩誤差和三相永磁同步電機M2的磁鏈誤差轉矩誤差輸入到滯環控制器，根據以下公式得到滯環控制器的四個輸出值

步驟4)、將滯環控制器的輸出信號與磁鏈角和相結合，得到開關矢量信號；

步驟5)、根據開關矢量信號控制PWM產生單元產生九路PWM信號，九路PWM信號經過一個選擇開關T_c，實現控制三相永磁同步電機M1和三相永磁同步電機M2分時運行。

2.根據權利要求1所述的一種三相九開關雙同步電機分時控制逆變器的控制方法，其特征在于，三相九開關變換器包括并聯在直流電源上的逆變器橋臂L₁、逆變器橋臂L₂和逆變器橋臂L₃；逆變器橋臂L₁由功率開關管T₁、功率開關管T₄和功率開關管T₇串聯而成，逆變器橋臂L₂由功率開關管T₂、功率開關管T₅和功率開關管T₈串聯而成，逆變器橋臂L₃由功率開關管T₃、功率開關管T₆和功率開關管T₉串聯而成。