[發明專利]一種感應電機輸入有功功率與無功功率在線獲取方法

有效

• 申請號: 201911105254.9
• 申請日: 2019-11-12
• 公開（公告）號: CN110798119B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 張鵬飛;李葉松;謝斌
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02P23/14
• 分類號: H02P23/14;H02P27/06;G01R21/00;G01R21/06
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智

1.一種感應電機輸入有功功率與無功功率在線獲取方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

S1.獲取感應電機驅動系統中逆變器的開關管開通延遲時間t_don、開關管關斷延遲時間t_doff、開關管導通壓降V_s、續流二極管導通壓降V_D和死區時間推薦值，根據死區時間推薦值設置開關管死區時間T_d；

S2.當驅動系統中電機電流反饋信號的采樣時刻到達時，獲取PWM發生器比較值CMPR_a、CMPR_b、CMPR_c以及電機電流反饋信號i_a、i_b；

S3.根據T_d、t_don、t_doff、V_s、V_D、CMPR_a、CMPR_b、CMPR_c、i_a、i_b，進行電機相電壓的重構；

S4.對重構電壓進行處理，實現重構電壓與電機電流反饋信號的相位同步性；

S5.根據處理后的電壓和電機電流反饋信號，計算感應電機輸入有功功率與無功功率；

所述步驟S3包括以下步驟：

S31.根據PWM發生器輸入的比較值CMPR_a、CMPR_b、CMPR_c，計算逆變器三相橋臂上開關管的理想導通時間t_xon，其中，x分別為a、b、c，逆變器三相橋臂上開關管的理想導通時間t_aon、t_bon、t_con的計算公式如下：

其中，PWM_reg為PWM發生器中開關周期寄存器的值，T_PWM為逆變器開關周期；

S32.根據t_xon以及i_a、i_b，計算x相橋臂中功率開關管的導通時間t_x1、t_x2和續流二極管的導通時間t_x3、t_x4，具體如下：

(1)當i_x＞0且t_xon＞(T_d+t_don)時，x相上橋臂功率開關管導通時間t_x1＝(t_xon-T_d-t_don+t_doff)，x相下橋臂功率開關管導通時間t_x2＝0；x相上橋臂續流二極管導通時間t_x3＝0，x相下橋臂續流二極管導通時間t_x4＝(T_PWM-t_x1)；

(2)當i_x＞0且t_xon≤(T_d+t_don)時，x相上橋臂功率開關管導通時間t_x1＝0，x相下橋臂功率開關管導通時間t_x2＝0；x相上橋臂續流二極管導通時間t_x3＝0，x相下橋臂續流二極管導通時間t_x4＝T_PWM；

(3)當i_x≤0且T_PWM-t_xon＞(T_d+t_don)時，x相上橋臂功率開關管導通時間t_x1＝0，x相下橋臂功率開關管導通時間t_x2＝(t_xon-T_d-t_don+t_doff)；x相上橋臂續流二極管導通時間t_x3＝(T_PWM-t_x2)，x相下橋臂續流二極管導通時間t_x4＝0；

(4)當i_x≤0且T_PWM-t_xon≤(T_d+t_don)時，x相上橋臂功率開關管導通時間t_x1＝0，x相下橋臂功率開關管導通時間t_x2＝0；x相上橋臂續流二極管導通時間t_x3＝T_PWM，x相下橋臂續流二極管導通時間t_x4＝0；

其中，i_c＝(-i_a-i_b)；

S33.根據x相橋臂中功率開關管的導通時間t_x1、t_x2和續流二極管的導通時間t_x3、t_x4，利用伏秒原理計算逆變器x相相對于直流母線低電位點的電壓V_xN，計算公式如下：

其中，t_x1為x相上橋臂功率開關管導通時間，t_x2為x相下橋臂功率開關管導通時間，t_x3為x相上橋臂續流二極管導通時間，t_x4為x相下橋臂續流二極管導通時間，T_PWM為逆變器開關周期，V_dc為直流母線電壓；

S34.根據逆變器三相相對于直流母線低電位點的電壓，計算三相電壓，計算公式如下：

其中，V_sa、V_sb、V_sc為逆變器三相輸出電壓，V_aN、V_bN、V_cN為逆變器三相相對于直流母線低電位點的電壓。