[发明专利]一种共母线结构的开绕组永磁电机系统及其抑制零序电流的控制方法

权利要求书

1.一种共母线结构的开绕组永磁电机系统，包括一台开绕组永磁电机、两台变流器J1～J2、一台直流源和一控制器；其特征在于：

所述的开绕组永磁电机的三相绕组一侧与变流器J1的交流侧对应连接，另一侧与变流器J2的交流侧对应连接；两台变流器的直流侧共同连接所述的直流源；

所述的控制器用于采集三相绕组的端电压、相电流以及两台变流器直流侧公共的直流母线电压，进而根据这些信号通过控制策略构造出两组PWM信号以对两台变流器进行控制。

2.根据权利要求1所述的开绕组永磁电机系统，其特征在于：所述的直流源两端并联有母线电容。

3.一种如权利要求1或2所述的开绕组永磁电机系统抑制零序电流的控制方法，包括如下步骤：

（1）采集开绕组永磁电机三相绕组的端电压、相电流以及两台变流器直流侧公共的直流母线电压，进而通过测量或估算得到电机的转速和和转子位置角；

（2）利用所述的转子位置角对相电流进行dq变换，得到相电流的d轴分量和q轴分量；

（3）根据所述的转速以及相电流的d轴分量和q轴分量，计算出电机的实际输出功率、有功轴电压补偿量和无功轴电压补偿量；进而根据基于无功轴电流为零的矢量控制算法计算出电机的有功轴电压指令u_q和无功轴电压指令u_d；

（4）取相电流的平均值作为零序电流分量，进而根据所述的零序电流分量通过零序电压补偿算法确定电机的零轴电压指令u₀；

（5）通过对电机的零轴电压指令u₀、有功轴电压指令u_q和无功轴电压指令u_d进行分配，得到对应两台变流器的两套电压指令；进而对这两套电压指令进行Park反变换，并通过SPWM技术构造得到两组PWM信号以分别对两台变流器进行控制。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于：所述的步骤（1）中采用反电势估测法或高频信号注入法估算电机的转速和和转子位置角。

5.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于：所述的步骤（3）中根据以下算式计算电机的实际输出功率、有功轴电压补偿量和无功轴电压补偿量：

P=32npωs[Ψfisq+(Lsd-Lsq)isdisq]]]>

Δu_sq＝ω_sΨ_f-ω_sL_sdi_sd

Δu_sd＝ω_sL_sqi_sq

其中：P为电机的实际输出功率，Δu_sd和Δu_sq分别为电机的无功轴电压补偿量和有功轴电压补偿量，ω_s为电机的转速，n_p为电机的极对数，L_sd和L_sq分别为电机的直轴电感和交轴电感，Ψ_f为电机的转子磁链，i_sd和i_sq分别为相电流的d轴分量和q轴分量。