[发明专利]永磁同步电机反电动势调平衡装置及方法

说明书

本发明公开了一种永磁同步电机反电动势调平衡装置及方法，包括：计算各相上的反电动势大小；判断三相反电动势偏差量和偏差方向；根据偏差方向判断出反电动势偏大的所在相，根据反电动势偏差量计算该相上反电动势的偏大量；从该相定子绕组在下一换向周期开始，根据该相定子绕组上反电动势的偏大量降低第七开关Tq的开关频率；对出现反电动势偏大所在相的换向过程做以下操作：该相定子绕组在下一换向周期时，如果对应的上桥臂导通和下桥臂关断，则对下桥臂关断时序延时0.01T；如果对应的上桥臂关断和下桥臂导通，则对上桥臂关断时序延时0.01T。本发明有效解决了对永磁同步电机三相反电动势偏差造成的定子绕组中性点不平衡问题。

技术领域

本发明涉及永磁同步电机的控制技术领域，更具体地说，本发明涉及一种永磁同步电机反电动势调平衡装置及方法。

背景技术

近年来，随着电力电子技术、微电子技术、新型电机控制理论和稀土永磁材料的快速发展，永磁同步电动机得以迅速的推广应用。与传统的电励磁同步电机相比，永磁同步电机,特别是稀土永磁同步电机具有损耗少、效率高、节电效果明显的优点。永磁同步电动机以永磁体提供励磁，使电动机结构较为简单，降低了加工和装配费用，且省去了容易出问题的集电环和电刷，提高了电动机运行的可靠性；又因无需励磁电流，没有励磁损耗，提高了电动机的效率和功率密度，因而它是近几年研究较多并在各个领域中应用越来越广泛的一种电动机。

而通过逆变器对永磁同步电机的定子绕组进行控制时，在定子绕组换向过程中，会产生发电动势能，对永磁同步电机的控制造成影响，为了消除这一影响，需要测量出该反电动势，并根据反电动势大小对定子绕组的控制做进一步调整，以保证对永磁同步电机的控制精度，同时需要消除反电动势的偏差，避免造成定子绕组中性点电压偏差。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种永磁同步电机反电动势调平衡装置及方法，本发明有效解决了对永磁同步电机三相反电动势偏差造成的定子绕组中性点不平衡问题。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种永磁同步电机反电动势调平衡装置及方法，包括：

逆变电路，其由三对上下桥臂组成，每个所述桥臂上设置有一反接二极管，所述逆变电路的输出端连接至永磁同步电机的三相定子绕组；

吸收电路，其第一端连接对应相定子绕组，所述吸收电路的第二端连接在对应上下桥臂之间，所述吸收电路两端设置有一反接开关，所述吸收电路包括第一开关Td、第二开关Tk、第一电容C1、第三开关Tc、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第二电容C2、第五电阻R5和第七开关Tq；所述第二开关Tk和第一电容C1构成第一串联支路，所述第三电阻R3和第二电容C2并联构成第一并联支路，所述第三开关Tc、第一并联支路和第二电阻R2依次串联构成第二串联支路，所述第一串联支路和第二串联支路并联构成第二并联支路，所述第一开关Td、第一电阻R1和第二并联支路依次串联；所述第二电阻R2和第三电阻R3两端并联一辅助串联支路，所述辅助串联支路包括依次串联的第五电阻R5和第七开关Tq；

其中，所述第二电阻R2的阻值是第三电阻R3阻值的5-10倍，所述的第五电阻R5的阻值是第三电阻R3阻值的1-3倍。

优选的，还包括一电压比较器，其同相输入端连接所述第三电阻R3两端电压，所述电压比较器的反相输入端连接所述第二电容C2两端电压，所述电压比较器的输出端与所述第二开关Tk的控制端连接。

优选的，所述吸收电路还包括第一二极管D1，其阳极连接在所述第二并联支路的输出端。

优选的，所述第一开关Td的输入端通过一第五开关连接对应相定子绕组，所述第一开关Td的输出端经过所述第一电阻R1连接所述第二并联支路的输入端，所述第一二极管D1的阴极通过第六开关连接在对应上下桥臂之间，所述第五开关和第六开关同步动作。