[發(fā)明專利]一種雙永磁同步電機(jī)容錯(cuò)控制系統(tǒng)及其控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810210558.0
• 申請(qǐng)日: 2018-03-14
• 公開（公告）號(hào): CN108429491B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林海;李峰;胡博;李登峰;段晨東;周熙煒;陳金平;司利云;龔賢武;陳俊碩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長安大學(xué)
• 主分類號(hào): H02P5/74
• 分類號(hào): H02P5/74
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

1.一種雙永磁同步電機(jī)容錯(cuò)控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述雙永磁同步電機(jī)容錯(cuò)控制系統(tǒng)包括控制器、連接于三相永磁同步電機(jī)M1和三相永磁同步電機(jī)M2的雙電機(jī)容錯(cuò)逆變器；

雙電機(jī)容錯(cuò)逆變器包括六路并聯(lián)在公共直流電源上的逆變器橋臂，每路逆變器橋臂均由兩個(gè)功率開關(guān)管串聯(lián)組成，同一逆變器橋臂上的兩個(gè)功率開關(guān)管之間為逆變器橋臂中點(diǎn)，三相永磁同步電機(jī)M1的三相繞組分別通過晶閘管連接其中三個(gè)逆變器橋臂的中點(diǎn)，三相永磁同步電機(jī)M2的三相繞組分別通過晶閘管連接另外三個(gè)逆變器橋臂的中點(diǎn)，三相永磁同步電機(jī)M1的三相繞組分別與三相永磁同步電機(jī)M2的三相繞組之間連接有一個(gè)晶閘管；

其中控制器包括電流傳感器、速度傳感器以及依次相連的速度調(diào)節(jié)模塊、第一PI控制器、電流調(diào)節(jié)模塊、第二PI控制器、第一abc/dq變換模塊、容錯(cuò)控制模塊和PWM產(chǎn)生單元；

電流傳感器通過第二abc/dq變換模塊連接至電流調(diào)節(jié)模塊，電流傳感器用于采集兩個(gè)三相永磁同步電機(jī)的三相電流信號(hào)，通過第二abc/dq變換模塊得到交軸反饋電流i_q1、i_q2和直軸反饋電流i_d1、i_d2并傳送至電流調(diào)節(jié)模塊；

速度傳感器連接于速度調(diào)節(jié)模塊和第一abc/dq變換模塊，速度傳感器用于采集兩個(gè)三相永磁同步電機(jī)的速度信號(hào)和轉(zhuǎn)角信號(hào)，并分別傳送至速度調(diào)節(jié)模塊和第一abc/dq變換模塊；

第一abc/dq變換模塊連接于容錯(cuò)控制模塊，容錯(cuò)控制模塊連接于PWM產(chǎn)生單元，PWM產(chǎn)生單元連接于逆變器橋臂，用于傳送功率開關(guān)管的控制信號(hào)；

包括以下步驟：

步驟1)、分別獲取兩個(gè)三相永磁同步電機(jī)的三相電流、角速度和轉(zhuǎn)角，得到的三相電流通過第二abc/dq變換模塊得到交軸反饋電流和直軸反饋電流；

步驟2)、利用給定角速度和步驟1)獲取的角速度通過速度調(diào)節(jié)模塊得到角速度誤差，角速度誤差通過第一PI控制器得到交軸參考電流,利用步驟1)獲取的三相電流經(jīng)過第二abc/dq變換模塊后得到交軸反饋電流和直軸反饋電流；

步驟3)、步驟1)得到的交軸反饋電流和步驟2)得到的交軸參考電流經(jīng)過電流調(diào)節(jié)模塊得到交軸電流誤差；步驟1)得到的直軸反饋電流和步驟2)得到的直軸參考電流經(jīng)過電流調(diào)節(jié)模塊得到直軸電流誤差；

步驟4)、根據(jù)步驟3)得到的交軸電流誤差和直軸電流誤差經(jīng)過第二PI控制器得到交軸參考電壓和直軸參考電壓，交軸參考電壓和直軸參考電壓經(jīng)過第一abc/dq變換模塊后得到兩個(gè)三相永磁同步電機(jī)的三相參考電壓；

步驟5)、容錯(cuò)控制模塊根據(jù)采集到的兩個(gè)三相永磁同步電機(jī)的三相參考電壓，判斷哪相電橋出現(xiàn)故障，當(dāng)沒有出現(xiàn)故障，則正?？刂七\(yùn)行，正常狀態(tài)下，兩個(gè)三相永磁同步電機(jī)繞組之間連接的晶閘管處于斷開狀態(tài)；當(dāng)兩個(gè)三相永磁同步電機(jī)的繞組連接的橋臂出現(xiàn)故障，且出現(xiàn)故障的兩個(gè)橋臂所連接的繞組之間沒有通過晶閘管連接，則斷開出現(xiàn)故障的電橋的兩個(gè)功率開關(guān)管以及與該故障橋臂連接的晶閘管，同時(shí)打開與出現(xiàn)故障的電橋連接的三相永磁同步電機(jī)的繞組與另外一個(gè)三相永磁同步電機(jī)繞組之間連接的晶閘管；

計(jì)算出容錯(cuò)后的參考電壓和然后送到PWM產(chǎn)生單元產(chǎn)生PWM，控制雙電機(jī)容錯(cuò)逆變器，以實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)模式下的雙電機(jī)控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙永磁同步電機(jī)容錯(cuò)控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，雙電機(jī)容錯(cuò)逆變器包括并聯(lián)在公共的直流電源上的逆變器橋臂A、逆變器橋臂B、逆變器橋臂C、逆變器橋臂D、逆變器橋臂E和逆變器橋臂F；三相永磁同步電機(jī)M1的第一相繞組A1通過晶閘管V1與逆變器橋臂A的中點(diǎn)相連；三相永磁同步電機(jī)M1的第二相繞組B1通過晶閘管V2與逆變器橋臂B的中點(diǎn)相連；三相永磁同步電機(jī)M1的第三相繞組C1通過晶閘管V3與逆變器橋臂C的中點(diǎn)相連；

三相永磁同步電機(jī)M2的第一相繞組A2通過晶閘管V4與逆變器橋臂D的中點(diǎn)相連；三相永磁同步電機(jī)M2的第二相繞組B2通過晶閘管V5與逆變器橋臂E的中點(diǎn)相連；三相永磁同步電機(jī)M2的第三相繞組C2通過晶閘管V6與逆變橋臂F的中點(diǎn)相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙永磁同步電機(jī)容錯(cuò)控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，逆變器橋臂A與逆變器橋臂D通過晶閘管V7相連；逆變器橋臂B與逆變器橋臂E通過晶閘管V8相連；逆變器橋臂C與逆變器橋臂F通過晶閘管V9相連。