[發明專利]抑制零序電流的繞組開放式永磁同步電機矢量控制方法

有效

• 申請號: 201810219644.8
• 申請日: 2018-03-16
• 公開（公告）號: CN108418489B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 全力;史兵;朱孝勇
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14;H02P27/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種抑制零序電流的繞組開放式永磁同步電機矢量控制方法，其特征是依次包括以下步驟：

A、永磁同步電機的繞組中性點打開，引出6個輸出端子接兩個兩電平逆變器輸出端，兩個兩電平逆變器各有1個零矢量和7個有效電壓矢量，形成6個扇區Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ；

B、永磁同步電機的三相電流i_a、i_b、i_c和轉速ω變換成兩相靜止坐標系αβ下的電壓指令u_α和u_β，電壓指令u_α、u_β和電機轉子位置角θ輸入到抑制零序電流的解耦SVPWM控制模塊中；

C、抑制零序電流的解耦SVPWM控制模塊先將電壓指令u_α和u_β按大小相同方向相反的原則分配給兩個兩電平逆變器，得到第一個兩電平逆變器的調制電壓矢量u₁＝(u_α+ju_β)/2和第二個兩電平逆變器的調制電壓矢量u₂＝-(u_α+ju_β)/2，j是復數虛部；再根據轉子位置角θ的大小判斷調制電壓矢量u₁和u₂所在的扇區；最后，計算出各個扇區的有效電壓矢量和零矢量的工作時間；調制電壓矢量u₁位于扇區Ⅰ時，有效電壓矢量的工作時間為零矢量工作時間為

當調制電壓矢量u₁位于扇區Ⅱ時，有效電壓矢量的工作時間為零矢量工作時間為

當調制電壓矢量u₁位于扇區Ⅲ時，有效電壓矢量的工作時間為零矢量工作時間為

當調制電壓矢量u₁位于扇區Ⅳ時，有效電壓矢量的工作時間為零矢量工作時間為

當調制電壓矢量u₁位于扇區Ⅴ時，有效電壓矢量的工作時間為零矢量工作時間為

當調制電壓矢量u₁位于扇區Ⅵ時，有效電壓矢量的工作時間為零矢量工作時間為

t₀-t₇為第一個兩電平逆變器的電壓矢量V₀-V₇的工作時間，t₀′-t₇′為第二個兩電平逆變器的電壓矢量V₀′-V₇′的工作時間，U_dc為供電電源的電壓幅值，T_s為開關周期；

D、抑制零序電流的解耦SVPWM控制模塊根據各個扇區零矢量的工作時間和有效電壓矢量的工作時間得到兩個兩電平逆變器的開關管的開關狀態，輸出控制信號。

2.根據權利要求1所述的抑制零序電流的繞組開放式永磁同步電機矢量控制方法，其特征是：步驟A中，永磁同步電機的三相電流i_a、i_b、i_c經過3S/2R坐標變換得到兩相旋轉坐標系dq下的電流分量i_d、i_q，永磁同步電機轉子的實時位置信號輸入到位置及速度計算模塊中再經處理后得到電機的轉速ω和轉子位置角θ；電流分量i_d與給定電流i_d′＝0比較后的差值再經過d軸電流PI模塊后得到無功電壓指令u_d，轉速ω與給定轉速ω′比較后的差值再經過轉速PI模塊后得到給定電流i_q′，電流分量i_q與給定電流i_q′相比較，比較后的差值經過q軸電流PI模塊后得到有功電壓指令u_q；電壓指令u_d和u_q輸入2R/2S坐標變換模塊變換后得到兩相靜止坐標系αβ下的電壓指令u_α和u_β。

3.根據權利要求1所述的抑制零序電流的繞組開放式永磁同步電機矢量控制方法，其特征是：步驟C中，對零矢量的工作時間作分配，零矢量作用時間為xT₀，x為零矢量分配因子，且0≤x≤1，T₀為零矢量的作用總時間。

4.根據權利要求1所述的抑制零序電流的繞組開放式永磁同步電機矢量控制方法，其特征是：步驟C中，轉子位置角θ每增加60°，調制電壓矢量u₁和u₂在下一個扇區。