[发明专利]一种抑制零序电流的方法

说明书

本发明公开了一种抑制零序电流的方法，其中电机驱动系统包括直流电源、直流母线电容、第一三相逆变器以及第二三相逆变器。针对传统开绕组电机由单个直流电源供电引起的零序电流问题，本发明还提供了一种零序电流控制方法。由于本方法使逆变器输出的交流侧和直流侧电流具有倍频效果，可以降低电机的转矩脉动，同时减小逆变器直流侧输出的电压脉动，进而降低逆变器对直流侧电容的需求。本发明仅通过改进软件算法就实现，不需要增加任何的硬件成本，可以提高电机控制性能和电机控制器功率密度。

技术领域

本发明属于电机控制领域，更具体地，涉及一种抑制零序电流的方法。

背景技术

在三相交流电机中，定子开绕组结构相比星型结构具有更高直流电压利用率。基于以上特点，三相开绕组交流电机广泛应用于电机反电势比直流电源电压高的场合。由于定子绕组中性点打开，使电机在单个直流电源供电的情况下存在零序电流的通路，一般的控制方法会在电机定子绕组中产生很大的零序电流，导致电机产生很大的转矩脉动，同时增加电机驱动系统的谐波损耗。传统的零序电流抑制通常采用两种方法，一种方法是采用两个独立的直流电源分别给两套逆变器供电，通过阻断零序电流路径实现零序电流抑制；另一种方法是采用单个直流电源结合主动控制的方法，通过消除零序电压实现零序电流抑制。前一种方法由于需要增加一个额外的供电电源，增加了系统的体积和成本；后一种方法应用场合更多，但是现有的主动控制方法由于牺牲了拓扑的自由度，在抑制零序电压的同时，降低了电机控制效果。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种抑制零序电流的方法，由此解决传统开绕组电机由单个直流电源供电引起的零序电流问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种三相开绕组交流电机零序电流驱动系统，包括：直流电源1、直流母线电容2以及第一三相逆变器3，所述系统还包括第二三相逆变器4；

所述第一三相逆变器3包括第一桥臂、第二桥臂以及第三桥臂，所述第一桥臂包括第一开关管与第二开关管，所述第二桥臂包括第三开关管与第四开关管，所述第三桥臂包括第五开关管与第六开关管；

所述第二三相逆变器4包括第四桥臂、第五桥臂以及第六桥臂，所述第四桥臂包括第七开关管与第八开关管，所述第五桥臂包括第九开关管与第十开关管，所述第六桥臂包括第十一开关管与第十二开关管；

所述第一开关管的第二端与所述第二开关管的第一端连接，所述第三开关管的第二端与所述第四开关管的第一端连接，所述第五开关管的第二端与所述第六开关管的第一端连接；

所述第七开关管的第二端与所述第八开关管的第一端连接，所述第九开关管的第二端与所述第十开关管的第一端连接，所述第十一开关管的第二端与所述第十二开关管的第一端连接；

所述直流母线电容2的第一端、所述第一开关管的第一端、所述第三开关管的第一端、所述第五开关管的第一端、所述第七开关管的第一端、所述第九开关管的第一端以及所述第十一开关管的第一端均与所述直流电源1的正极端连接；

所述直流母线电容2的第二端、所述第二开关管的第二端、所述第四开关管的第二端、所述第六开关管的第二端、所述第八开关管的第二端、所述第十开关管的第二端以及所述第十二开关管的第二端均与所述直流电源1的负极端连接；

在工作时，所述第一桥臂的中点与三相开绕组交流电机定子绕组的第一接线端连接，所述第二桥臂的中点与所述三相开绕组交流电机定子绕组的第二接线端连接，所述第三桥臂的中点与所述三相开绕组交流电机定子绕组的第三接线端连接，所述第四桥臂的中点与所述三相开绕组交流电机定子绕组的第四接线端连接，所述第五桥臂的中点与所述三相开绕组交流电机定子绕组的第五接线端连接，所述第六桥臂的中点与所述三相开绕组交流电机定子绕组的第六接线端连接。

按照本发明的另一方面，提供了一种基于上述三相开绕组交流电机驱动系统的零序电流抑制方法，包括：