[發明專利]一種隔離母線型開繞組永磁同步電機的電壓調制方法

在審

• 申請號: 202210454831.0
• 申請日: 2022-04-24
• 公開（公告）號: CN114759854A
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 張承寧;王書琳;張碩;李雪萍
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H02P21/18
• 分類號: H02P21/18;H02P21/22;H02P21/14;H02P21/00;H02M7/5387
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 岳東升;楊帥峰

1.一種隔離母線型開繞組永磁同步電機的電壓調制方法，其特征在于：具體包括以下步驟：

步驟一、在線數據實時采集開繞組永磁同步電機的三相電流、轉速以及轉子位置角數據；

步驟二、建立隔離母線型開繞組永磁同步電機在dq同步旋轉坐標系下的等效模型，利用無差拍電流預測控制模型結合所述步驟一中采集的數據實時計算出下一時刻的參考電壓矢量；

步驟三、根據步驟二中得到的所述參考電壓矢量執行以下的改進子六邊形電壓調制獲取逆變器開關管導通的規則，包括：首先基于所述參考電壓矢量的幅值與相位角，判斷其在由空間電壓矢量六邊形中所處的電壓合成扇區；當兩個逆變器所對應直流母線的供電電壓不相等時，將其中供電電壓較低的逆變器的三個橋路開關在一個周期內保持在低電位鉗位狀態，以提供部分參考電壓矢量分量；令供電電壓較高的另一逆變器在此周期內單獨動作進行調制，提供另一部分參考電壓矢量分量，并分別根據其中電壓零矢量和非零矢量計算出該逆變器開關管的導通時間；

步驟四、根據步驟三得到的逆變器開關導通時間確定相應逆變器橋臂的開關動作切換順序，通過比較三角載波與切換點來生成逆變器所需的PWM信號，并調制出相應三相電壓矢量。

2.如權利要求1所示的方法，其特征在于：步驟二中建立的隔離母線型開繞組永磁同步電機具體采用以下形式：

電壓方程：

式中，U_d、U_q分別為dq坐標系下定子電壓；i_d、i_q分別為dq坐標系下定子電流；R_s為定子電阻；L_d、L_q分別為dq軸電樞電感，L_s為定子電感；ω_e為轉子電角速度；Ψ_f為轉子磁鏈；t為時間變量；

電機轉矩方程：

式中，T_e為電磁轉矩；p為電機極對數；

電機機械運動方程：

式中，T_l為電機負載轉矩；J為電機轉動慣量；ω_m為電機轉子機械角速度。

3.如權利要求2所示的方法，其特征在于：步驟二中利用無差拍電流預測控制模型計算下一時刻的參考電壓矢量具體包括：

利用一階歐拉離散方程將開關周期為T_s的電流離散化處理為：

式中，和為k+1時刻的預測定子電流；ω_e(k)為k時刻電角頻率；

給定k+2時刻預測定子電流與參考電流相等，則k+1時刻定子電壓也即參考電壓矢量可由下式計算得到：

式中，U_d(k+1)、U_q(k+1)為k+1時刻定子電壓；i_d^ref(k)、i_q^ref(k)為k時刻參考定子電流。