[發明專利]一種基于H橋逆變器的永磁容錯電機改進電流滯環控制方法有效
| 申請號： | 202110069141.9 | 申請日： | 2021-01-19 |
| 公開（公告）號： | CN112803858B | 公開（公告）日： | 2023-02-03 |
| 發明（設計）人： | 朱景偉;王志彬;趙錫陽;劉詠涵 | 申請（專利權）人： | 大連海事大學 |
| 主分類號： | H02P21/22 | 分類號： | H02P21/22;H02P27/08 |
| 代理公司： | 大連東方專利代理有限責任公司 21212 | 代理人： | 姜玉蓉;李洪福 |
| 地址： | 116026 遼*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 逆變器 永磁 容錯 電機 改進 電流 控制 方法 | ||
1.一種永磁容錯電機改進電流滯環控制方法，其特征在于：該方法應用于控制永磁容錯電機的H橋逆變電路，所述永磁容錯電機為六相永磁容錯電機，所述永磁容錯電機的定子繞組采用各相獨立的單層集中式繞組結構；包括：
在一個采樣周期內，將給定電機轉速與實際轉速進行比較、將比較后的差值輸入至轉速PI調節器進行計算得到電機在d-q坐標系下的電流值，通過Park反變換和Clark反變換得到永磁容錯電機的相電流給定值；
根據電機實際角速度和轉子位置計算繞組當前的反電動勢，在固定開關頻率下根據各相繞組的反電動勢、直流母線電壓、繞組電感計算本次采樣周期對應的滯環寬度h；
根據采樣時的每相繞組實際電流值確定電流所在區域、進而獲取每個固定采樣周期內最優占空比；
基于最優占空比通過PWM調制的方式得到每個采樣周期所需要的驅動脈沖并輸送到H橋逆變器中，從而對永磁容錯電機進行控制；
當電機A相發生斷路故障時，引入電流故障判斷、電流重新分配單元，采用電流矢量控制方式重新分配給定參考電流，使得電機電磁轉矩與正常運行時的電磁轉矩相等，輸出轉矩保持恒定，抵消一相斷路故障產生的轉矩脈動，使得六相永磁容錯電機在故障情況下仍然能夠穩定運行；
所述環寬h采用如下方式獲取：根據每相繞組的反電動勢e、采樣頻率f、母線電壓Vdc以及每相繞組電感L獲得每次采樣周期內的環寬h：
在每個采樣周期開始時，相電流實際波形存在三種狀態：為環的下側、環的內側和環的上側，
第一種狀態∶iref-ih；
此時相電流實際值在給定值iref以下，且相電流與給定值的差值超過了環寬h，則給予該相繞組正向電壓，定義這段時間為tup，再給予該相繞組反向電壓,定義這段時間為tdown：
則按照該時間順序控制單相H橋逆變電路先上升到環寬的最高值再下降，直至本次周期結束，在保證實際相電流在環寬內運動的前提下，確定一個采樣周期內H橋拓撲4個開關管的最佳開關動作，從而確定一個采樣周期的占空比
由于出現tup+tdown≠T的情況，所以分兩種情況進行重新計算tup和tdown：
在第二種狀態下:選擇讓相電流先下降到環底再上升到環頂部再下降，直到一個采樣周期結束；在第三種狀態下選擇讓相電流下降到環底再上升，直到采樣周期結束，或者存在相電流上升到環頂再下降的情況，則將第二、三種狀態采用一種控制方式求出電流下降時間tdown、上升時間tup：
第二種狀態下：-h≤iref-i≤h；
第三種狀態下：iref-i-h；
根據當前采樣周期求出的最合適的環寬計算開關管的開通關斷時間，即計算電流上升時間tup、電流下降時間tdown：
由于出現tup+tdown≠T的情況，所以分兩種情況進行重新計算tup和tdown，進而計算占空比
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