[發明專利]一種雙通道開關磁阻電機磁場調制驅動拓撲及其控制方法有效
| 申請號: | 202010435650.4 | 申請日: | 2020-05-21 |
| 公開(公告)號: | CN111525847B | 公開(公告)日: | 2022-02-15 |
| 發明(設計)人: | 甘醇;高瑞卿;倪鍇;俞志躍;曲榮海 | 申請(專利權)人: | 華中科技大學 |
| 主分類號: | H02P25/092 | 分類號: | H02P25/092;H02P27/08;H02P6/04;H02P21/22 |
| 代理公司: | 華中科技大學專利中心 42201 | 代理人: | 李智 |
| 地址: | 430074 湖北*** | 國省代碼: | 湖北;42 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 雙通道 開關 磁阻 電機 磁場 調制 驅動 拓撲 及其 控制 方法 | ||
1.一種雙通道開關磁阻電機磁場調制驅動拓撲的控制方法,所述雙通道開關磁阻電機磁場調制驅動拓撲包括十二開關雙通道逆變器和逆變器驅動信號發生模塊;驅動信號發生模塊,用于根據采集到的磁場調制開關磁阻電機繞組電流和轉子位置,為十二開關雙通道逆變器中的開關管產生驅動信號;十二開關雙通道逆變器與兩臺磁場調制開關磁阻電機的三相繞組連接,用于根據驅動信號發生模塊產生的驅動信號控制開關管的導通與關斷,為所述兩臺磁場調制開關磁阻電機提供電能,給各相繞組注入帶有直流偏置的正弦電流,驅動兩臺磁場調制開關磁阻電機運行;
所述十二開關雙通道逆變器包括并聯在同一條直流母線上的四個橋臂;每個橋臂包括上開關管、中開關管、下開關管及其對應的反并聯二極管;所述上開關管的集電極與正母線相連,下開關管的發射極與負母線相連;所述上開關管的發射極與所述中開關管的集電極構成對應橋臂的上輸出端口;所述中開關管的發射極與所述下開關管的集電極構成對應橋臂的下輸出端口;
前三個橋臂的上輸出端口分別與第一臺開關磁阻電機的各相繞組的一端連接;所述第一臺開關磁阻電機各相繞組另一端連接在一起,構成星型結構的中性點;第四個橋臂的上輸出端口與所述中性點連接,用于為正弦電流的直流偏置分量提供流通路徑;前三個橋臂的下輸出端口分別與第二臺開關磁阻電機的各相繞組的一端連接;所述第二臺開關磁阻電機各相繞組另一端連接在一起,構成星型結構的中性點;第四個橋臂的下輸出端口與所述中性點連接,用于為正弦電流的直流偏置分量提供流通路徑;
所述十二開關雙通道逆變器運行時滿足以下要求:上開關管、中開關管和下開關管有且僅有兩個同時開通;
所述十二開關雙通道逆變器正常工作時,每個橋臂有以下工作狀態:
2狀態,上開關管、中開關管開通,下開關管關斷,橋臂上輸出端電位與下輸出端電位均與正直流母線相同;
1狀態,上開關管、下開關管開通,中開關管關斷,橋臂上輸出端電位與正直流母線相同,下輸出端電位與負直流母線相同;
0狀態,中開關管、下開關管開通,上開關管關斷,橋臂上輸出端電位與下輸出端電位均與負直流母線相同;
其特征在于,具體包括以下步驟:
S1.根據兩臺開關磁阻電機的轉速給定值與采集到的轉子轉速反饋值,經過閉環調節,分別得到兩臺開關磁阻電機d、q和0軸電流給定值;
S2.根據采集到的兩臺開關磁阻電機繞組電流和轉子位置,分別計算得到兩臺開關磁阻電機d、q和0軸電流反饋值;
S3.根據兩臺開關磁阻電機d、q和0軸電流給定值與反饋值,經過閉環調節,分別得到兩臺開關磁阻電機d、q和0軸電壓給定值;
S4.根據兩臺開關磁阻電機d、q和0軸電壓給定值,經過坐標變換,分別得到兩臺開關磁阻電機三相電壓給定值;
S5.根據兩臺開關磁阻電機三相電壓給定值,計算得到第四個橋臂上輸出端、下輸出端的初始調制波;
S6.根據兩臺開關磁阻電機三相電壓給定值和第四個橋臂上輸出端、下輸出端的初始調制波,求出前三個橋臂上、下端口初始調制波;
S7.在四個橋臂上,下端口初始調制波中分別添加偏置分量;
S8.通過調制波與載波比較,得到同一橋臂上開關管和下開關管的驅動信號,二者的邏輯異或作為中開關管的驅動信號,并對中開關管設置死區時間防止橋臂直通,得到十二路PWM信號,輸出給十二開關雙通道逆變器的十二個開關管。
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