[發(fā)明專利]一種雙三相電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)及其方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111245111.5
• 申請(qǐng)日: 2021-10-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114070144A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙文祥;黃林森;吉敬華;陶濤;杜育軒;崔佳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): H02P21/13
• 分類號(hào): H02P21/13;H02P27/12
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種雙三相電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，其特征在于，包含轉(zhuǎn)速和磁鏈控制器、開(kāi)關(guān)序列生成模塊、占空比計(jì)算模塊、開(kāi)關(guān)表、觀測(cè)器模塊、電壓源型逆變器、雙三相電機(jī)；

所述觀測(cè)器模塊輸入為雙三相電機(jī)六相電流和位置傳感器獲得的雙三相電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信息，輸出為定子磁鏈的位置信息、電磁轉(zhuǎn)矩、定子磁鏈幅值和轉(zhuǎn)速信息；其中位置信息和轉(zhuǎn)速信息由位置傳感器直接解析得到；電磁轉(zhuǎn)矩和磁鏈信息通過(guò)坐標(biāo)變換的方式將電流投影到基波平面，然后根據(jù)基波平面下的電機(jī)數(shù)學(xué)模型計(jì)算得到定子磁鏈和電磁轉(zhuǎn)矩；

所述轉(zhuǎn)速和磁鏈控制器輸入為給定轉(zhuǎn)速、給定磁鏈幅值以及由觀測(cè)器模塊獲得的實(shí)際定子磁鏈幅值和實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)矩，由轉(zhuǎn)速控制器獲得參考轉(zhuǎn)矩并與反饋的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)矩得到轉(zhuǎn)矩誤差，磁鏈由磁鏈控制器獲得，最后轉(zhuǎn)速和磁鏈控制器輸出得到轉(zhuǎn)矩誤差和磁鏈誤差；

所述開(kāi)關(guān)表輸入為由觀測(cè)器模塊輸出的定子磁鏈位置信息，輸出為選定的目標(biāo)電壓矢量；

所述占空比計(jì)算模塊輸入為選定的目標(biāo)電壓矢量、轉(zhuǎn)矩誤差和磁鏈誤差，輸出為每個(gè)目標(biāo)電壓矢量對(duì)應(yīng)的占空比；

所述開(kāi)關(guān)序列生成模塊輸入為目標(biāo)電壓矢量和其對(duì)應(yīng)的占空比，輸出為各橋臂的占空比；

所述電壓源型逆變器為兩電平電壓源型逆變器，輸入為各橋臂的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出為電壓矢量并輸出與雙三相電機(jī)相連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙三相電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，其特征在于，電壓源型逆變器共有64種開(kāi)關(guān)序列，每個(gè)開(kāi)關(guān)序列對(duì)應(yīng)的電壓矢量可通過(guò)解耦矩陣分解到基波平面和諧波平面。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙三相電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，其特征在于，開(kāi)關(guān)表包含了12個(gè)虛擬電壓矢量，每個(gè)虛擬電壓具有諧波平面等效幅值為0的特點(diǎn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種雙三相電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，其特征在于，開(kāi)關(guān)表在每個(gè)控制周期根據(jù)定子磁鏈位置信息使用兩個(gè)虛擬矢量和一個(gè)零矢量。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙三相電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，其特征在于，占空比計(jì)算模塊根據(jù)兩個(gè)目標(biāo)虛擬電壓矢量、零矢量、轉(zhuǎn)矩誤差、磁鏈誤差計(jì)算得到每個(gè)虛擬電壓矢量對(duì)應(yīng)的占空比。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙三相電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，其特征在于，開(kāi)關(guān)序列生成模塊采用了一種非對(duì)稱的PWM。