[發明專利]功率因數校正的電流鎖相環控制方法及電機控制系統

有效

• 申請號: 202110749640.2
• 申請日: 2021-07-01
• 公開（公告）號: CN113472255B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 周廣旭;慕永云;馬建輝;朱孟美;宋寧冉;郭磊;劉婷婷;王天佑
• 申請（專利權）人: 山東省科學院自動化研究所
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14;H02P21/22;H02P27/08;H02M3/07;H02M1/42;H02M1/088
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 閆偉姣

1.一種功率因數校正的電流鎖相環控制方法，其特征在于，包括：

獲取交流側電源的電壓過零點信號后，根據預設的功率器件開關頻率得到鎖相環同步脈沖數；

根據鎖相環同步脈沖數、鎖相環中斷周期和電機繞組目標電流采用正弦脈寬調制法控制功率器件在每個鎖相環中斷周期的導通和導通時間，以使電源輸出給電機供電的正弦波電流；

所述功率器件包括第一功率器件、第二功率器件、第三功率器件；

所述的控制功率器件在每個鎖相環中斷周期的導通和導通時間，包括：若第一功率器件導通后的交流側電流小于電機繞組目標電流，則第一功率器件導通的同時，控制第二功率器件導通，由儲能電容給電機供電；

若第一功率器件導通后的交流側電流大于電機繞組目標電流，交流側電流能夠滿足電機繞組目標電流，則第一功率器件導通的同時，控制第三功率器件關斷，電源多余容量通過功率二極管給儲能電容充電；

所述的正弦脈寬調制法的調制過程為：其中，T為鎖相環中斷周期；T_i為每個鎖相環中斷周期內功率器件的導通時間；M為調制深度系數；i＝1～N為鎖相環控制的計數；N為鎖相環同步脈沖數。

2.如權利要求1所述的一種功率因數校正的電流鎖相環控制方法，其特征在于，鎖相環同步脈沖數隨功率器件開關頻率的增大而增加。

3.一種電機控制器，其特征在于，包括：

脈沖獲取單元，被配置為獲取電源的電壓過零點信號后，根據預設的功率器件開關頻率得到鎖相環同步脈沖數；

調制單元，被配置為根據鎖相環同步脈沖數、鎖相環中斷周期和電機繞組目標電流采用正弦脈寬調制法控制功率器件在每個鎖相環中斷周期的導通和導通時間，以使電源輸出給電機供電的正弦波電流；

所述功率器件包括第一功率器件、第二功率器件、第三功率器件；

所述的控制功率器件在每個鎖相環中斷周期的導通和導通時間，包括：若第一功率器件導通后的交流側電流小于電機繞組目標電流，則第一功率器件導通的同時，控制第二功率器件導通，由儲能電容給電機供電；

若第一功率器件導通后的交流側電流大于電機繞組目標電流，交流側電流能夠滿足電機繞組目標電流，則第一功率器件導通的同時，控制第三功率器件關斷，電源多余容量通過功率二極管給儲能電容充電；

所述的正弦脈寬調制法的調制過程為：其中，T為鎖相環中斷周期；T_i為每個鎖相環中斷周期內功率器件的導通時間；M為調制深度系數；i＝1～N為鎖相環控制的計數；N為鎖相環同步脈沖數。

4.一種電機控制系統，其特征在于，包括：電機、電源和權利要求3所述的電機控制器；電機控制器采用權利要求1-2任一項所述的控制方法控制電源輸出給電機供電的正弦波電流。

5.如權利要求4所述的一種電機控制系統，其特征在于，該系統還包括儲能電容，所述儲能電容用于存儲功率器件導通后的剩余電流。

6.如權利要求5所述的一種電機控制系統，其特征在于，所述儲能電容用于在電源輸出的電流不足以滿足電機繞組所需電流時，為電機提供電流。