[發明專利]一種六相電動機斷相補償的直接轉矩控制系統

在審

• 申請號: 202011293162.0
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112234901A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 朱建光;鄭浩;李樹江;傘宏力
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14;H02P21/30;H02P25/022;H02P27/12
• 代理公司: 北京君泊知識產權代理有限公司 11496
• 代理人: 李丹

本發明公開了一種六相電動機斷相補償的直接轉矩控制系統，包括交流電源、整流模塊、逆變模塊、IGBT驅動電路、霍爾電流感應器、編碼器、電機、編碼器、模擬電路接口、FPGA、DPS和PC電腦，所述交流電源通過整流模塊連接逆變模塊的輸入端，逆變模塊的輸出端連接電機，電機上連接有編碼器，編碼器還連接DPS，逆變模塊與電機之間的線路上連接有霍爾電流感應器，霍爾電流感應器還通過模擬電路接口連接DSP。本發明六相電動機斷相補償的直接轉矩控制系統采用了基于有效作用時間的載波型PWM方法來控制缺相的五相永磁同步電動機，性能穩定，控制精準。

技術領域

本發明涉及電機控制技術領域，具體是一種六相電動機斷相補償的直接轉矩控制系統。

背景技術

目前，研究多相電機調速系統發生定子繞組開路運行時的性能分析以及缺相后應該釆取的控制策略是多相電機的研究熱點。如果多相電機發生開路故障時,為維持缺相前后的MMF不變,剩余各相電流給定值可能不唯一,這時常常以電流幅值最小,或定子銅耗最小為最優目標函數,進行優化。國外學者大多使用穩態以及瞬態的等效電路分析法,對多相電機在某一相開路或短路時的穩態、瞬態特性進行了詳細分析,即多相電機在某一相定子繞組出現故障斷開后,可通過調整剩余相電流的幅值和相位,保持旋轉磁動勢MMF保持不變,并不會顯著影響到多相電機的平衡激勵,且電機的相數越多,影響越小。

本發明研究采用PWM補償的方式對六相電動機斷相進行補償控制。

發明內容

本發明的目的在于提供一種六相電動機斷相補償的直接轉矩控制系統，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種六相電動機斷相補償的直接轉矩控制系統，包括交流電源、整流模塊、逆變模塊、IGBT驅動電路、霍爾電流感應器、編碼器、電機、編碼器、模擬電路接口、FPGA、DPS和PC電腦，所述交流電源通過整流模塊連接逆變模塊的輸入端，逆變模塊的輸出端連接電機，電機上連接有編碼器，編碼器還連接DPS，逆變模塊與電機之間的線路上連接有霍爾電流感應器，霍爾電流感應器還通過模擬電路接口連接DSP，DSP上還連接有FPGA，FPGA還通過IGBT驅動電路控制逆變模塊，DPS還通過USB連接PC電腦。

作為本發明的進一步技術方案：所述交流電源為三相交流電。

作為本發明的進一步技術方案：所述電機為六相電動機。

作為本發明的進一步技術方案：所述DSP的型號為TMS320F28335。

作為本發明的進一步技術方案：所述IGBT驅動電路的核心元件是帶變壓器隔離的驅動芯片2SD31A5。

作為本發明的進一步技術方案：所述逆變模塊由兩個三相IGBT橋構成。

作為本發明的進一步技術方案：所述霍爾電流感應器采集的電流信號需要通過OP27GS放大器處理。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明六相電動機斷相補償的直接轉矩控制系統采用了基于有效作用時間的載波型PWM方法來控制缺相的五相永磁同步電動機，性能穩定，控制精準。

附圖說明

圖1是α-β子空間電壓矢量圖

圖2是仿真框圖。

圖3是仿真結果示意圖。

圖4是硬件控制系統圖。

圖5是電流采樣電路圖。

圖6是2SD315A原理框圖。

具體實施方式