[发明专利]高精度控制的永磁同步电机控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种高精度控制的永磁同步电机控制系统及方法，包括：逆变电路，其由三对上下桥臂组成；吸收电路，其设置在每个桥臂两端，第二开关Tk和第一电容C1构成第一串联支路，第三电阻R3和第二电容C2并联构成第一并联支路，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，第一串联支路和第二串联支路并联构成第二并联支路，第一开关Td、第一电阻R1和第二并联支路依次串联；电压比较器，其同相输入端连接第三电阻R3两端电压，电压比较器的反相输入端连接第二电容C2两端电压，电压比较器的输出端与第二开关Tk的控制端连接。本发明有效解决了对永磁同步电机控制精度有限的技术问题。

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，本发明涉及一种高精度控制的永磁同步电机控制系统及方法。

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，需要采用耐压较高的开关管进行控制，随着开关管选择功率的增加，导致开关管的动作时间增加，进而导致通过逆变器对各相定子绕组上的电源切换速度变慢，降低了对永磁同步电机的控制精度。

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高精度控制的永磁同步电机控制系统及方法，减小了逆变器中开关管的开断电压，提高了各个开关管的动作速度，同时通过吸收电路有效消耗了定子绕组流向切换瞬间对应定子绕组上产生的反电动势，本发明有效解决了对永磁同步电机控制精度有限的技术问题。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种高精度控制的永磁同步电机控制系统及方法，包括：

逆变电路，其由三对上下桥臂组成，每个所述桥臂包括并联的两路开关组，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，其设置在每个所述桥臂两端，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和第二电容C2；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；

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，每个上桥臂包括并联设置的第一开关组和第二开关组，所述第一开关组由第一IGBT和第二IGBT串联而成，所述第二开关组由第三IGBT和第四IGBT串联而成，所述上桥臂的输入端与直流母线正极端连接，所述上桥臂的输出端与其中一相所述定子绕组连接；

每个下桥臂包括并联设置的第三开关组和第四开关组，所述第三开关组由第五IGBT和第六IGBT串联而成，所述第四开关组由第七IGBT和第八IGBT串联而成，所述下桥臂的输入端与其中一相所述定子绕组连接，所述下桥臂的输出端与直流母线负极端连接。

优选的，所述第四IGBT的发射极与所述第五IGBT的集电极连接，所述第四IGBT的集电极与所述第五IGBT的发射极连接。