首页 > 专利 > 长安大学 > 一种双电机三桥臂逆变器及其控制方法专利详情

一种双电机三桥臂逆变器及其控制方法   0    0

有效专利 查看PDF
专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2018-01-19
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2018-07-24
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2021-08-13
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2038-01-19
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201810054389.6 申请日 2018-01-19
公开/公告号 CN108233783B 公开/公告日 2021-08-13
授权日 2021-08-13 预估到期日 2038-01-19
申请年 2018年 公开/公告年 2021年
缴费截止日
分类号 H02P6/04H02P21/28H02P21/14H02P21/20H02P27/08H02M7/5387 主分类号 H02P6/04
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 3
权利要求数量 4 非专利引证数量 0
引用专利数量 16 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 CN107482961A、CN101017366A、CN101008375A、CN101141111A、US2012293095A1、US2011006711A1、JP2010252452A、CN107017807A、CN105915122A、CN105429519A、CN104065320A、CN101764491A、US2009160394A1、CN107222146A、CN107528511A、CN106655913A 被引证专利
专利权维持 4 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 长安大学 当前专利权人 长安大学
发明人 林海、陈俊硕、周熙炜、陈金平、巩建英、龚贤武、司利云、李耀华 第一发明人 林海
地址 陕西省西安市南二环中段33号 邮编 710064
申请人数量 1 发明人数量 8
申请人所在省 陕西省 申请人所在市 陕西省西安市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
西安通大专利代理有限责任公司 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
徐文权
摘要
本发明公开了一种双电机三桥臂逆变器控制方法,采用直接转矩法获取获取两组开关状态,根据转矩控制信号、磁链控制信号和三相电机M1和三相电机M2的转子位置信号选择电压矢量选择开关的开关触发信号,据此可以得到不同方向的桥臂开关通断状态,利用直接转矩控制获取三相永磁同步电机的电压矢量表,并通过选择其桥臂的开关状态对两台三相永磁同步电机进行控制,选择开关可以自主控制,实现了两个三相永磁同步电机分时运行,本方法控制简单明确。本发明具有算法简单、响应快和精度高的优点。同时,本发明提出了基于九开关三桥臂逆变器的控制方案,该方案可以进一步降低系统的硬件成本,方便本发明技术的快速推广和应用。
  • 摘要附图
    一种双电机三桥臂逆变器及其控制方法
  • 说明书附图:图1
    一种双电机三桥臂逆变器及其控制方法
  • 说明书附图:图2
    一种双电机三桥臂逆变器及其控制方法
  • 说明书附图:图3
    一种双电机三桥臂逆变器及其控制方法
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2021-08-13 授权
2 2018-07-24 实质审查的生效 IPC(主分类): H02P 6/04 专利申请号: 201810054389.6 申请日: 2018.01.19
3 2018-06-29 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种双电机三桥臂逆变器的控制方法,其特征在于,所述双电机三桥臂逆变器包括控制器、三相电机M1、三相电机M2和三桥臂逆变器;
三桥臂逆变器包括三个并联的逆变器桥臂,逆变器桥臂连接同一个直流电源,每个逆变器桥臂均包括三个串联的功率开关管,每个逆变器桥臂上相邻两个功率开关管之间为中点,三相电机M1的三个绕组分别连接于三个逆变器桥臂同一侧的中点,三相电机M2的三个绕组分别连接于三个逆变器桥臂另一个的中点;
控制器包括电流传感器、电压传感器和依次连接的速度调节模块、PI控制器、转矩估计单元、转矩滞环控制器、电压矢量选择开关和PWM生成单元,电压矢量选择开关还连接有磁链滞环控制器,磁链滞环控制器连接有磁链估计单元,电流传感器连接于三相永磁同步电机的电枢绕组端口,用于检测两个三相永磁同步电机的三相电流;三桥臂逆变器包括并联的逆变器桥臂L1、逆变器桥臂L2和逆变器桥臂L3,逆变器桥臂L1包括串联的功率开关管T1、功率开关管T4和功率开关管T7,逆变器桥臂L2包括串联的功率开关管T2、功率开关管T5和功率开关管T8,逆变器桥臂L3包括串联的功率开关管T3、功率开关管T6和功率开关管T9;三相电机M1的绕组A连接于逆变器桥臂L1的功率开关管T1与功率开关管T4之间的中点a,三相电机M1的绕组B连接于逆变器桥臂L2的功率开关管T2与功率开关管T5之间的中点b,三相电机M1的绕组C连接于逆变器桥臂L3的功率开关管T3与功率开关管T6之间的中点c;三相电机M2的绕组U连接于逆变器桥臂L1的功率开关管T7与功率开关管T4之间的中点x;三相电机M2的绕组V连接于逆变器桥臂L2的功率开关管T5与功率开关管T8之间的中点y,三相电机M2的绕组W连接于逆变器桥臂L3的功率开关管T6与功率开关管T9之间的中点z;
包括以下步骤:首先分别获取三相电机M1和三相电机M2的转子转速ω1和ω2、电机转矩Te1和Te2以及磁链幅值ψs1和ψs2;
* *
根据三相电机M1和三相电机M2的给定参考转速ω1 、ω2 与转子转速ω1、ω2经过速度调节模块后得到转速误差eω1、eω2,转速误差eω1、eω2经过PI控制器得到三相电机M1和三相* * * *
电机M2的给定参考转矩Te1 、Te2,三相电机M1和三相电机M2给定参考转矩Te1、Te2 和电机转矩Te1、Te2分别经过两个转矩估计单元得到三相电机M1和三相电机M2的转矩误差eT1、eT2,转矩误差eT1、eT2经转矩滞环控制器后得到转矩控制信号φ1、φ2;具体的,通过电流传感器和电压传感器分别检测三相电机M1、三相电机M2的三相电流IA、IB、IC和IU、IV、IW和直流电源电压Vdc并将检测到的三相电流IA、IB、IC和IU、IV、IW和直流电源电压Vdc传送至中控单元,分别得到三相电机M1和三相电机M2的转子转速ω1和ω2、电机转矩Te1和Te2以及磁链幅值ψs1和ψs2;
* *
根据三相电机M1和三相电机M2的定参考磁链幅值为ψs1、ψs2和磁链幅值ψs1和ψs2分别经过两个磁链估计单元得到三相电机M1和三相电机M2的磁链误差eψ1、eψ2,磁链误差eψ1、eψ2经*
磁链滞环控制器后得到磁链控制信号τ1、τ2;设定三相电机M1的给定参考转速ω1 ,通过给*
定参考转速ω1 与实际转子转速ω1经过计算后得到转速误差eω1;设定三相电机M2的给定* *
参考转速ω2,通过给定参考转速ω2与实际转子转速ω2经过计算后得到转速误差eω2;
计算如下公式:
* *
转速误差eω1、eω2经过PI控制器得到三相电机M1和三相电机M2的参考转矩Te1 、Te2 ,如下公式:
式中,K1、K2为正值比例常数,K3、K4为正值积分常数;
最后根据得到的转矩控制信号、磁链控制信号和三相电机M1和三相电机M2的转子位置信号选择电压矢量选择开关的开关触发信号,开关触发信号经过PWM生成单元计算得到三桥臂逆变器上的九个开关的实际触发信号,即可实现对三相电机M1和三相电机M2的控制;
* *
设定三相电机M1的参考定子磁链幅值ψs1,三相电机M2的参考定子磁链幅值ψs2:
式中,ψf1、ψf2为转子磁链常数;
*
将参考转矩Te1 和电机转矩Te1通过转矩估计单元得到的三相电机M1的转矩误差eT1,将*
参考转矩Te2和电机转矩Te2通过转矩估计单元得到的三相电机M2的转矩误差eT2;
*
将三相电机M1的给定参考磁链幅值为ψs1 和磁链幅值ψs1经过磁链估计单元得到三相电*
机M1的磁链误差eψ1;将三相电机M2的给定参考磁链幅值为ψs2和磁链幅值ψs2经过磁链估计单元得到三相电机M2的磁链误差eψ2;
将三相电机M1的转矩误差eT1和磁链误差eψ1分别输入到转矩滞环控制器和磁链滞环控制器后得到三相电机M1的转矩控制信号φ1和磁链控制信号τ1;将三相电机M2的转矩误差eT2和磁链误差eψ2分别输入到转矩滞环控制器和磁链滞环控制器后得到三相电机M2的转矩控制信号φ2和磁链控制信号τ2;计算公式如下:
式中,ε为正值常数。

2.根据权利要求1所述的一种双电机三桥臂逆变器的控制方法,其特征在于,功率开关管均采用IGBT或MOSFET。

3.根据权利要求1所述的一种双电机三桥臂逆变器的控制方法,其特征在于,两个电机采用三相永磁同步电机、三相无刷直流电机或三相交流异步电机。

4.根据权利要求1所述的一种双电机三桥臂逆变器的控制方法,其特征在于,其中,电压矢量选择开关触发信号对应的两个电压矢量如表2、表3所示:
表2 开关矢量选择表1
表3 开关矢量选择表2
开关触发信号电压矢量与两组九个开关触发信号S1m、S2m对应,m=1,2,3,4,5,6,7,8,9;
利用开关触发信号S1m、S2m得到三桥臂逆变器九个开关触发信号Sk,k=1,2,3,4,5,6,7,8,9,其中, 代表或逻辑,即可实现对三相电机M1和三相电机M2的控制。
说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及电机控制技术领域,具体涉及一种双电机三桥臂逆变器及其控制方法。

背景技术

[0002] 双电机系统可以通过控制两台电机的输出转矩,从而达到消除传动间隙并分担负载的目的。近年来,随着社会生活和工业生产更高需求,双电机控制系统广泛应用于造纸、交通、电动汽车、洗衣机、空调及其他家电的应用领域。多相电机驱动系统具有低压大功率输出,高功率密度、转矩波动小,适于容错运行等特点,获得了广泛的关注。在双电机驱动系统中,需要同时控制两个电机对开发人员来说不仅要处理更高的复杂性,还必须确保任何情况下的安全运行,包括设备故障时的安全。近年来,双电机驱动系统多采用十二开关六桥臂逆变器拓扑。该结构的系统虽然具有较好的控制性能,但是系统的硬件成本较高。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种双电机三桥臂逆变器及其控制方法,以克服现有技术的不足。
[0004] 为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
[0005] 一种双电机三桥臂逆变器,包括控制器、三相电机M1、三相电机M2和三桥臂逆变器;
[0006] 三桥臂逆变器包括三个并联的逆变器桥臂,逆变器桥臂连接同一个直流电源,每个逆变器桥臂均包括三个串联的功率开关管,每个逆变器桥臂上相邻两个功率开关管之间为中点,三相电机M1的三个绕组分别连接于三个逆变器桥臂同一侧的中点,三相电机M2的三个绕组分别连接于三个逆变器桥臂另一个的中点;
[0007] 控制器包括电流传感器、电压传感器和依次连接的速度调节模块、PI控制器、转矩估计单元、转矩滞环控制器、电压矢量选择开关和PWM生成单元,电压矢量选择开关还连接有磁链滞环控制器,磁链滞环控制器连接有磁链估计单元,电流传感器连接于三相永磁同步电机的电枢绕组端口,用于检测两个三相永磁同步电机的三相电流。
[0008] 进一步的,功率开关管均采用IGBT或MOSFET。
[0009] 进一步的,两个电机采用三相永磁同步电机、三相无刷直流电机或三相交流异步电机。
[0010] 进一步的,三桥臂逆变器包括并联的逆变器桥臂L1、逆变器桥臂L2和逆变器桥臂L3,逆变器桥臂L1包括串联的功率开关管T1、功率开关管T4和功率开关管T7,逆变器桥臂L2包括串联的功率开关管T2、功率开关管T5和功率开关管T8,逆变器桥臂L3包括串联的功率开关管T3、功率开关管T6和功率开关管T9;三相电机M1的绕组A连接于逆变器桥臂L1的功率开关管T1与功率开关管T4之间的中点a,三相电机M1的绕组B连接于逆变器桥臂L2的功率开关管T2与功率开关管T5之间的中点b,三相电机M1的绕组C连接于逆变器桥臂L3的功率开关管T3与功率开关管T6之间的中点c;三相电机M2的绕组U连接于逆变器桥臂L1的功率开关管T7与功率开关管T4之间的中点x;三相电机M2的绕组V连接于逆变器桥臂L2的功率开关管T5与功率开关管T8之间的中点y,三相电机M2的绕组W连接于逆变器桥臂L3的功率开关管T6与功率开关管T9之间的中点z。
[0011] 一种双电机三桥臂逆变器的控制方法,包括以下步骤:首先分别获取三相电机M1和三相电机M2的转子转速ω1和ω2、电机转矩Te1和Te2以及磁链幅值ψs1和ψs2;
[0012] 根据三相电机M1和三相电机M2的给定参考转速ω1*、ω2*与转子转速ω1、ω2经过速度调节模块后得到转速误差eω1、eω2,转速误差eω1、eω2经过PI控制器得到三相电机M1和* * * *三相电机M2的给定参考转矩Te1 、Te2 ,三相电机M1和三相电机M2给定参考转矩Te1、Te2 和电机转矩Te1、Te2分别经过两个转矩估计单元得到三相电机M1和三相电机M2的转矩误差eT1、eT2,转矩误差eT1、eT2经转矩滞环控制器后得到转矩控制信号φ1、φ2;
[0013] 根据三相电机M1和三相电机M2的定参考磁链幅值为ψs1*、ψs2*和磁链幅值ψs1和ψs2分别经过两个磁链估计单元得到三相电机M1和三相电机M2的磁链误差eψ1、eψ2,磁链误差eψ1、eψ2经磁链滞环控制器后得到磁链控制信号τ1、τ2;
[0014] 最后根据得到的转矩控制信号、磁链控制信号和三相电机M1和三相电机M2的转子位置信号选择电压矢量选择开关的开关触发信号,开关触发信号经过PWM生成单元计算得到三桥臂逆变器上的九个开关的实际触发信号,即可实现对三相电机M1和三相电机M2的控制。
[0015] 进一步的,通过电流传感器和电压传感器分别检测三相电机M1、三相电机M2的三相电流IA、IB、IC和IU、IV、IW和直流电源电压Vdc并将检测到的三相电流IA、IB、IC和IU、IV、IW和直流电源电压Vdc传送至中控单元,分别得到三相电机M1和三相电机M2的转子转速ω1和ω2、电机转矩Te1和Te2以及磁链幅值ψs1和ψs2。
[0016] 进一步的,设定三相电机M1的给定参考转速ω1*,通过给定参考转速ω1*与实际转*子转速ω1经过计算后得到转速误差eω1;设定三相电机M2的给定参考转速ω2 ,通过给定参*
考转速ω2与实际转子转速ω2经过计算后得到转速误差eω2;
[0017] 计算如下公式:
[0018]
[0019] 转速误差eω1、eω2经过PI控制器得到三相电机M1和三相电机M2的参考转矩Te1*、*Te2,如下公式:
[0020]
[0021] 式中,K1、K2为正值比例常数,K3、K4为正值积分常数。
[0022] 进一步的,其中,设定三相电机M1的参考定子磁链幅值ψs1*,三相电机M2的参考定*子磁链幅值ψs2:
[0023]
[0024] 式中,ψf1、ψf2为转子磁链常数;
[0025] 将参考转矩Te1*和电机转矩Te1通过转矩估计单元得到的三相电机M1的转矩误差*eT1,将参考转矩Te2和电机转矩Te2通过转矩估计单元得到的三相电机M2的转矩误差eT2;
[0026] 将三相电机M1的给定参考磁链幅值为ψs1*和磁链幅值ψs1经过磁链估计单元得到三*相电机M1的磁链误差eψ1;将三相电机M2的给定参考磁链幅值为ψs2 和磁链幅值ψs2经过磁链估计单元得到三相电机M2的磁链误差eψ2;
[0027]
[0028]
[0029] 将三相电机M1的转矩误差eT1和磁链误差eψ1分别输入到转矩滞环控制器和磁链滞环控制器后得到三相电机M1的转矩控制信号φ1和磁链控制信号τ1;将三相电机M2的转矩误差eT2和磁链误差eψ2分别输入到转矩滞环控制器和磁链滞环控制器后得到三相电机M2的转矩控制信号φ2和磁链控制信号τ2;计算公式如下:
[0030]
[0031]
[0032]
[0033]
[0034] 式中,ε为正值常数。
[0035] 进一步的,其中,电压矢量选择开关开关触发信号对应的两个电压矢量如表2、表3所示:
[0036] 表2开关矢量选择表1
[0037]
[0038]
[0039] 表3开关矢量选择表2
[0040]
[0041] 开关触发信号电压矢量与两组九个开关触发信号S1m、S2m对应,m=1,2,3,4,5,6,7,8,9;利用开关触发信号S1m、S2m得到三桥臂逆变器九个开关触发信号Sk,k=1,2,3,4,5,6,
7,8,9,
[0042]
[0043] 其中, 代表或逻辑,即可实现对三相电机M1和三相电机M2的控制。
[0044] 与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:
[0045] 本发明提出了一种双电机三桥臂逆变器,包括控制器、三相电机M1、三相电机M2和三桥臂逆变器,采用三桥臂逆变器控制双电机系统的基本结构,减少开关器件的使用数量,省掉了矢量变换方式的坐标变换与计算和为解耦而简化异步电动机数学模型,没有通常的PWM脉宽调制信号发生器,控制结构简单、控制信号处理的物理概念明确、系统的转矩响应迅速且无超调,是一种具有高静、动态性能的交流调速控制方式。
[0046] 本发明一种双电机三桥臂逆变器控制方法,采用直接转矩法获取获取两组开关状态,根据转矩控制信号、磁链控制信号和三相电机M1和三相电机M2的转子位置信号选择电压矢量选择开关的开关触发信号,据此可以得到不同方向的桥臂开关通断状态,利用直接转矩控制获取三相永磁同步电机的电压矢量表,并通过选择其桥臂的开关状态对两台三相永磁同步电机进行控制,选择开关可以自主控制,实现了两个三相永磁同步电机分时运行,本方法控制简单明确。本发明具有算法简单、响应快和精度高的优点。同时,本发明提出了基于九开关三桥臂逆变器的控制方案,该方案可以进一步降低系统的硬件成本,方便本发明技术的快速推广和应用。

实施方案

[0050] 下面结合附图对本发明做进一步详细描述:
[0051] 如图1至图3所示,一种双电机三桥臂逆变器,包括控制器、三相电机M1、三相电机M2和三桥臂逆变器;
[0052] 三桥臂逆变器包括三个并联的逆变器桥臂,逆变器桥臂连接同一个直流电源,每个逆变器桥臂均包括三个串联的功率开关管,每个逆变器桥臂上相邻两个功率开关管之间为中点,三相电机M1的三个绕组分别连接于三个逆变器桥臂同一侧的中点,三相电机M2的三个绕组分别连接于三个逆变器桥臂另一个的中点;
[0053] 控制器包括电流传感器、电压传感器和依次连接的速度调节模块、PI控制器、转矩估计单元、转矩滞环控制器、电压矢量选择开关和PWM生成单元,电压矢量选择开关还连接有磁链滞环控制器,磁链滞环控制器连接有磁链估计单元,电流传感器连接于三相永磁同步电机的电枢绕组端口,用于检测两个三相永磁同步电机的三相电流,
[0054] 功率开关管均采用IGBT或MOSFET;两个电机采用三相永磁同步电机、三相无刷直流电机或三相交流异步电机;
[0055] 三桥臂逆变器包括并联的逆变器桥臂L1、逆变器桥臂L2和逆变器桥臂L3,逆变器桥臂L1包括串联的功率开关管T1、功率开关管T4和功率开关管T7,逆变器桥臂L2包括串联的功率开关管T2、功率开关管T5和功率开关管T8,逆变器桥臂L3包括串联的功率开关管T3、功率开关管T6和功率开关管T9;三相电机M1的绕组A连接于逆变器桥臂L1的功率开关管T1与功率开关管T4之间的中点a,三相电机M1的绕组B连接于逆变器桥臂L2的功率开关管T2与功率开关管T5之间的中点b,三相电机M1的绕组C连接于逆变器桥臂L3的功率开关管T3与功率开关管T6之间的中点c;三相电机M2的绕组U连接于逆变器桥臂L1的功率开关管T7与功率开关管T4之间的中点x;三相电机M2的绕组V连接于逆变器桥臂L2的功率开关管T5与功率开关管T8之间的中点y,三相电机M2的绕组W连接于逆变器桥臂L3的功率开关管T6与功率开关管T9之间的中点z。
[0056] 一种双电机三桥臂逆变器的控制方法,包括以下步骤:
[0057] 首先通过电流传感器和电压传感器分别检测三相电机M1、三相电机M2的三相电流IA、IB、IC和IU、IV、IW和直流电源电压Vdc并将检测到的三相电流IA、IB、IC和IU、IV、IW和直流电源电压Vdc传送至中控单元,分别得到三相电机M1和三相电机M2的转子转速ω1和ω2、电机转矩Te1和Te2以及磁链幅值ψs1和ψs2,
[0058] 根据三相电机M1和三相电机M2的给定参考转速ω1*、ω2*与转子转速ω1、ω2经过速度调节模块后得到转速误差eω1、eω2,转速误差eω1、eω2经过PI控制器得到三相电机M1和* * * *三相电机M2的给定参考转矩Te1 、Te2 ,三相电机M1和三相电机M2给定参考转矩Te1、Te2 和电机转矩Te1、Te2分别经过两个转矩估计单元得到三相电机M1和三相电机M2的转矩误差eT1、eT2,转矩误差eT1、eT2经转矩滞环控制器后得到转矩控制信号φ1、φ2;
[0059] 根据三相电机M1和三相电机M2的定参考磁链幅值为ψs1*、ψs2*和磁链幅值ψs1和ψs2分别经过两个磁链估计单元得到三相电机M1和三相电机M2的磁链误差eψ1、eψ2,磁链误差eψ1、eψ2经磁链滞环控制器后得到磁链控制信号τ1、τ2;
[0060] 最后根据得到的转矩控制信号、磁链控制信号和三相电机M1和三相电机M2的转子位置信号选择电压矢量选择开关的开关触发信号,开关触发信号经过PWM生成单元计算得到三桥臂逆变器上的九个开关的实际触发信号,即可实现对三相电机M1和三相电机M2的控制。
[0061] 具体包括以下步骤:
[0062] 步骤1)、通过电流传感器分别检测三相电机M1的三相电流IA、IB、IC和三相电机M2的三相电流IU、IV、IW,并将检测的三相电流发送到中控单元,同时通过电压传感器检测直流电源电压并传送至转矩和磁链估计单元,分别得到三相电机M1的电机转矩Te1和定子磁链幅值ψs1、三相电机M2的电机转矩Te2和定子磁链幅值ψs2,利用定子磁链幅值ψs1计算得到三相电机M1磁链位置角θ1,通过磁链位置角θ1进而得到三相电机M1的转子转速ω1;同理利用定子磁链幅值ψs2计算得到三相电机M2磁链位置角θ2,通过磁链位置角θ2进而得到三相电机M2的转子转速ω2;
[0063] 步骤2)、设定三相电机M1的给定参考转速ω1*,通过给定参考转速ω1*与实际转子*转速ω1经过计算后得到转速误差eω1;设定三相电机M2的给定参考转速ω2 ,通过给定参考*
转速ω2与实际转子转速ω2经过计算后得到转速误差eω2;
[0064] 计算如下公式:
[0065]
[0066] 转速误差eω1、eω2经过PI控制器得到三相电机M1和三相电机M2的参考转矩Te1*、*Te2,如下公式:
[0067]
[0068] 式中,K1、K2为正值比例常数,K3、K4为正值积分常数。
[0069] 步骤3)、设定三相电机M1的参考定子磁链幅值ψs1*,三相电机M2的参考定子磁链幅*值ψs2:
[0070]
[0071] 式中,ψf1、ψf2为转子磁链常数;
[0072] 将参考转矩Te1*和电机转矩Te1通过转矩估计单元得到的三相电机M1的转矩误差*eT1,将参考转矩Te2和电机转矩Te2通过转矩估计单元得到的三相电机M2的转矩误差eT2;
[0073] 将三相电机M1的给定参考磁链幅值为ψs1*和磁链幅值ψs1经过磁链估计单元得到三*相电机M1的磁链误差eψ1;将三相电机M2的给定参考磁链幅值为ψs2 和磁链幅值ψs2经过磁链估计单元得到三相电机M2的磁链误差eψ2;
[0074]
[0075]
[0076] 将三相电机M1的转矩误差eT1和磁链误差eψ1分别输入到转矩滞环控制器和磁链滞环控制器后得到三相电机M1的转矩控制信号φ1和磁链控制信号τ1;将三相电机M2的转矩误差eT2和磁链误差eψ2分别输入到转矩滞环控制器和磁链滞环控制器后得到三相电机M2的转矩控制信号φ2和磁链控制信号τ2;计算公式如下:
[0077]
[0078]
[0079]
[0080]
[0081] 式中,ε为正值常数。
[0082] 步骤4)、通过步骤3)中得到的三相电机M1和三相电机M2的磁链位置角θ1、θ2、转矩控制信号φ1、φ2和磁链控制信号τ1、τ2从电压矢量选择开关的开关选择表中选择三相电机M1和三相电机M2对应的两个电压矢量,所选择的两个电压矢量与两组九个开关触发信号S1m、S2m一一对应,m=1,2,3,4,5,6,7,8,9;
[0083] 步骤5)、利用开关触发信号S1m、S2m得到三桥臂逆变器九个开关触发信号Sk,k=1,2,3,4,5,6,7,8,9,即可实现对两个电机M1、M2的有效控制;
[0084]
[0085] 其中, 代表或逻辑。
[0086] 步骤4)中,根据两个电机的磁链位置角θ1、θ2计算出磁链所处的扇区编号N1、N2:
[0087] 表1定子磁链扇区判断表
[0088]
[0089] 利用扇区编号N1、N2、转矩控制信号φ1、φ2和磁链控制信号τ1、τ2在开关选择表中选择两个电机对应的两个电压矢量,所选择的两个电压矢量与两组九个开关触发信号S1m、S2m一一对应,m=1,2,3,4,5,6,7,8,9。
[0090] 其中,步骤4)中,S1m所包含的九个开关信号和表2中选择的电压矢量所代表的九个开关状态量按照先后顺序一一对应,S2m所包含的九个开关信号和表3中选择的电压矢量所代表的九个开关状态量先后顺序一一对应。开关矢量选择表1为三相电机M1控制开关选择矢量表;开关矢量选择表2为三相电机M2控制开关选择矢量表。
[0091] 表2开关矢量选择表1
[0092]
[0093]
[0094] 表3开关矢量选择表2
[0095]

附图说明

[0047] 图1为本发明系统连接结构示意图;
[0048] 图2为本发明直接转矩控制方法的流程示意图。
[0049] 图3为本发明系统控制电路图。
版权所有:盲专网 ©2023 zlpt.xyz  蜀ICP备2023003576号