[发明专利]用于控制电机的电力系统

说明书

描述了一种包括从高压DC电源供应电力的前端转换器以及相关马达控制系统的电力系统。控制方法包括监测电机并且基于从高压DC电源供应的电力来确定参考电流。基于对电机的监测确定马达电流，且基于马达电流以及对电机的监测确定前馈电流。基于参考电流、马达电流和前馈电流确定第一占空比，且基于对电机的监测确定前馈占空比。基于前馈占空比和第一占空比确定第二占空比，且基于第二占空比控制前端转换器。

技术领域

本发明涉及采用逆变器和电机的电力系统，以及其发展和控制。

背景技术

用于控制电机的高压电力电路可以包括高压DC电源，该高压DC电源电连接至前端DC转DC电力转换器(下文中称为‘前端转换器’)以增大供应至逆变器的高压DC总线的电压。可以在高压DC总线两端设置大容量电容器，以提供电稳定性并且存储补充电能。多相电动机/发电机(诸如永磁同步电机)的操作和控制可以通过采用逆变器以使用从控制器输出的脉宽调制(PWM)控制信号将DC电力变换为AC电力而实现。已知的逆变器可以不同操作模式来控制，包括PWM模式，诸如正弦、迟滞、过调制或空间向量PWM模式)、六步模式或另一种合适模式。

DC总线上的高波纹电流的一个原因是逆变器的操作。当逆变器正以六步逆变器操作模式或其它操作模式操作(其中逆变器的输出以离散步长发生)时，波纹电流的高量值可能是最明显的，从而导致从DC总线吸取大的低频电流波纹分量。此逆变器操作模式是将来自于电机的转矩输出最大化所必需的。可以通过采用低频电子输入滤波器作为逆变器的输入来降低从DC总线吸取的电流波纹的量值，其中电子输入滤波器的大小和功耗是基于电流波纹的量值而确定。然而，此可造成电力电子子系统可占据大部分空间。因此将希望具有能够控制DC总线电压波纹以尤其将采用逆变器控制的六步或其它步长模式来控制电机的系统(包括其中负荷或转矩要求频繁地改变的系统)中的电子输入滤波器的所需大小、功耗和发热最小化的控制系统和方法。

发明内容

描述了一种用于供电以控制电机的电力系统，且该电力系统包括电连接至从高压DC电源供应电力的前端转换器的逆变器以及马达控制系统。描述了一种用于控制前端转换器的方法，且该方法包括监测电机并且基于从高压DC电源供应的电力来确定参考电流。基于电机的监测确定马达电流，且基于马达电流以及电机的监测确定前馈电流。基于参考电流、马达电流和前馈电流确定第一占空比，且基于电机的监测确定前馈占空比。基于前馈占空比和第一占空比确定第二占空比，且基于第二占空比控制前端转换器。

上述特征和优点以及本教导的其它特征和优点从某些最佳模式的以下详述和用于实行如随附权利要求书中限定、结合附图取得的本教导的其它实施例将容易地显而易见。

附图说明

现在将通过实例方式参考附图描述一个或多个实施例，在附图中：

图1示意地说明根据本发明的用于供电以控制电机的电力系统的一个实施例，该电力系统包括电连接至从高压DC电源供应电力的前端转换器的逆变器以及马达控制系统；以及

图2以图形说明根据本发明的用于设置成控制参考图1描述的电力系统的实施例的马达控制系统的控制参数的量值，其中该控制参数是关于时间示出的六步速率限制器SSRL，包括指示前端转换器被命令以六步模式操作时的时间点。

具体实施方式