[發明專利]開繞組五相永磁同步電機A相斷路容錯控制SVPWM生成方法

有效

• 申請號: 201911036338.1
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110729935B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 陳益廣;劉波
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;H02P27/12;H02P29/028
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 曹玉平

本發明公開了一種開繞組五相永磁同步電機A相斷路容錯控制SVPWM生成方法。由轉子同步旋轉坐標系的直、交軸電流控制器達到對定子基波平面αβ軸電流控制；由具有頻率自適應比例諧振特性z軸電流控制器對諧波平面電流控制；零序電流控制器對零序電流抑制。四個電流控制器的輸出，經過矩陣運算得到相互解耦的一組電壓矢量指令，然后采用SVPWM調制的方式，選擇相應的空間電壓矢量并合理分配它們的作用時間，生成五相全橋逆變器控制信號，達到四相健康繞組電流幅值相等、諧波電流小且零序電流近似為0，產生圓形旋轉磁動勢的控制效果。解決了傳統滯環容錯系統中，功率器件開關頻率不可控難題，提高了直流電壓利用率，實現了一相繞組斷路故障容錯，系統可靠性提高。

技術領域

本發明屬于電氣工程領域，涉及一種開繞組五相永磁同步電機A相斷路容錯控制SVPWM生成方法。

背景技術

開繞組五相永磁同步電動機的電機定子繞組采用開繞組結構，提高了電機的容錯能力，廣泛應用于對系統要求較高的場合。目前，開繞組五相永磁同步電動機的相繞組斷路容錯控制大多采用滯環控制的方法，這種控制方法原理雖然簡單，但是存在著功率器件開關頻率不可控的缺點，影響功率器件的使用壽命。

發明內容

針對滯環控制中存在的問題，本發明提出一種開繞組五相永磁同步電機A相斷路容錯控制SVPWM生成方法，借助此方法實現基于SVPWM脈沖調制控制的五相開繞組永磁同步電動機斷路容錯控制方法，以解決傳統滯環容錯系統中，功率器件開關頻率不可控難題，使得功率器件的開關頻率可控，提高了直流電壓的利用率，并且達到了更好的容錯控制效果。，從而提高系統的可靠性。

為了解決上述技術問題，本發明提出的一種開繞組五相永磁同步電機A相斷路容錯控制SVPWM生成方法，步驟如下：

取開繞組五相永磁同步電機定子二相靜止αβ坐標系的α軸和β軸分別與基波復平面的實軸和虛軸重合，定子二相靜止αβ坐標系的α軸與發生斷路故障的A相繞組軸線重合；

取開繞組五相永磁同步電機定子三次諧波二相靜止α₃β₃坐標系的α₃軸和β₃軸分別與三次諧波復平面的實軸和虛軸重合，且α軸與α₃軸重合，且將β₃軸命名為z軸；

開繞組五相永磁同步電機的A相繞組發生斷路故障時，開繞組五相永磁同步電機A相斷路容錯控制系統依據開繞組五相永磁同步電機A相斷路容錯控制策略給出四個電壓指令：基波復平面二相靜止αβ坐標系α軸電壓指令和β軸電壓指令三次諧波復平面z軸電壓指令以及零序電壓指令

由基波復平面開繞組五相永磁同步電機二相靜止αβ坐標系α坐標軸電壓指令和β軸電壓指令得到基波空間電壓矢量指令即

其中，U^*為基波空間電壓矢量指令的模，θ為在基波復平面上基波空間電壓矢量指令與α軸間的空間電角度，當基波空間電壓矢量指令從α軸位置開始逆時針旋轉時，基波空間電壓矢量指令與α軸間的空間電角度θ從0開始增大；

將基波復平面平分為12個扇區，每個扇區空間占據30°角度，0°～30°為第I扇區，30°～60°為第II扇區，60°～90°為第III扇區，90°～120°為第IV扇區，120°～150°為第V扇區，150°～180°為第VI扇區，180°～210°為第VII扇區，210°～240°為第VIII 扇區，240°～270°為第IX扇區，270°～300°為第X扇區，300°～330°為第XI扇區， 330°～360°為第XII扇區；

基波空間電壓矢量指令必然會處于12個扇區中的某一個扇區；