[發明專利]電機驅動系統的機端過電壓預測方法、預測系統、終端

在審

• 申請號: 202110963074.5
• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN113691194A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 王智強;汪能;錢承;辛國慶;時曉潔
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02P27/08
• 分類號: H02P27/08;H02J3/00;G01R19/165
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 張曉博

1.一種電機驅動系統的機端過電壓預測方法，其特征在于，所述電機驅動系統的機端過電壓預測方法包括：

將電機驅動系統等效成一個二端口網絡模型，建立所述二端口矩陣的解析表達式，利用所述二端口矩陣的解析表達式進行機端過電壓預測。

2.如權利要求1所述電機驅動系統的機端過電壓預測方法，其特征在于，所述二端口網絡模型如下：

其中，V_in、V_out表示各頻率下對應的輸入、輸出電壓頻率分量；I_in、I_out表示各頻率下對應的輸入、輸出電流頻率分量。

3.如權利要求1所述電機驅動系統的機端過電壓預測方法，其特征在于，所述建立所述二端口矩陣的解析表達式包括：

利用波動方程確定基礎計算公式，再基于精確的分布微分電路建模對基礎計算公式進行改進修正；利用電路的電壓電流微分方程推導得到解析表示式。

4.如權利要求1所述電機驅動系統的機端過電壓預測方法，其特征在于，所述電機驅動系統的機端過電壓預測方法包括以下步驟：

步驟一，測量得到某一頻率下電纜的阻抗參數和全頻率范圍內電機的阻抗特性，計算得到電纜二端口網絡的傳遞函數；

步驟二，根據逆變器的開關特性確定逆變器端輸入電壓波的波形；對逆變器端電壓波形進行傅里葉變換得到輸入電壓頻譜；

步驟三，與傳遞函數相乘得到輸出電壓頻譜，再對輸出電壓頻譜進行傅里葉反變換得到預測的機端過電壓波形。

5.如權利要求4所述電機驅動系統的機端過電壓預測方法，其特征在于，所述電纜二端口網絡的傳遞函數計算公式如下：

其中，Z_motor表示負載電機的阻抗特性，V_in、V_out表示各頻率下對應的輸入、輸出電壓頻率分量。

6.如權利要求4所述電機驅動系統的機端過電壓預測方法，其特征在于，所述根據逆變器的開關特性確定逆變器端輸入電壓波的波形包括：可測量逆變器端實際的電壓波形或利用一個恒定dv/dt的梯形電壓波近似替代。

7.一種實施如權利要求1-6任意一項所述電機驅動系統的機端過電壓預測方法的電機驅動系統的機端過電壓預測系統，其特征在于，所述電機驅動系統的機端過電壓預測系統包括：

分析模塊，用于測量得到某一頻率下電纜的阻抗參數和全頻率范圍內電機的阻抗特性；

傳感函數確定模塊，用于基于得到的某一頻率下電纜的阻抗參數和全頻率范圍內電機的阻抗特性計算得到電纜二端口網絡的傳遞函數；

波形確定模塊，用于根據逆變器的開關特性確定逆變器端輸入電壓波的波形；

輸入電壓頻譜確定模塊，用于對逆變器端電壓波形進行傅里葉變換得到輸入電壓頻譜；

輸出電壓頻譜確定模塊，用于將輸入電壓頻譜與傳遞函數相乘得到輸出電壓頻譜；

預測模塊，用于對輸出電壓頻譜進行傅里葉反變換得到預測的機端過電壓波形。

8.一種信息數據處理終端，其特征在于，所述信息數據處理終端用于實現如權利要求1-6任意一項所述電機驅動系統的機端過電壓預測方法。

9.一種接收用戶輸入程序存儲介質，所存儲的計算機程序使電子設備執行如權利要求1-6任意一項所述電機驅動系統的機端過電壓預測方法，包括下列步驟：

步驟一，測量得到某一頻率下電纜的阻抗參數和全頻率范圍內電機的阻抗特性，計算得到電纜二端口網絡的傳遞函數；

步驟二，根據逆變器的開關特性確定逆變器端輸入電壓波的波形；對逆變器端電壓波形進行傅里葉變換得到輸入電壓頻譜；

步驟三，與傳遞函數相乘得到輸出電壓頻譜，再對輸出電壓頻譜進行傅里葉反變換得到預測的機端過電壓波形。

10.一種如權利要求1-6任意一項所述電機驅動系統的機端過電壓預測方法在帶電纜電機驅動系統中逆變器機端過電壓預測上的應用。