[发明专利]一种多相带悬浮电容电机驱动拓扑的控制方法在审
申请号: | 201910973845.1 | 申请日: | 2019-10-14 |
公开(公告)号: | CN110707975A | 公开(公告)日: | 2020-01-17 |
发明(设计)人: | 刘自程;孙翔文;李安;蒋栋;曲荣海 | 申请(专利权)人: | 华中科技大学 |
主分类号: | H02P21/00 | 分类号: | H02P21/00;H02P27/06;H02P29/50;H02P25/02 |
代理公司: | 42201 华中科技大学专利中心 | 代理人: | 曹葆青;李智 |
地址: | 430074 湖北*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 悬浮电容 辅逆变器 主逆变器 独立控制 电源侧 电容 解耦 可控 输出有功功率 无功功率补偿 输出 电机驱动 电容电压 电压变化 多相电机 混合方式 开关损耗 控制核心 绕组电机 矢量控制 提升系统 无功补偿 无功功率 有功功率 有功无功 运行工况 转子磁链 调制比 逆变器 磁链 拓扑 相带 预设 转矩 驱动 保证 | ||
1.一种多相带悬浮电容电机驱动拓扑的控制方法,其特征在于,包括:
S1、对电源侧主逆变器进行转子磁链定向的矢量控制,驱动多相开绕组电机运行;
S2、基于预设调制比范围和悬浮电容电压实时值,控制悬浮电容侧辅逆变器通过多相电机绕组获取主逆变器输出的部分有功功率,同时控制辅逆变器补偿输出无功功率;通过所述有功功率和所述无功功率之间的独立控制,使得主逆变器仅输出有功功率,且实现根据实际运行工况而悬浮电容电压变化可控,实现多相带悬浮电容电机驱动拓扑的控制。
2.根据权利要求1所述的一种多相带悬浮电容电机驱动拓扑的控制方法,其特征在于,所述S2中,所述控制悬浮电容侧辅逆变器通过多相电机绕组获取主逆变器输出的部分有功功率,具体为:
在电机端电流稳定时,通过PI控制器控制辅逆变器输出的输出电压矢量沿电机端电流平行方向的分解量,控制辅逆变器通过多相电机绕组获取主逆变器输出的有功功率的大小。
3.根据权利要求2所述的一种多相带悬浮电容电机驱动拓扑的控制方法,其特征在于,所述S2中,所述控制辅逆变器补偿输出无功功率,具体为:
检测主逆变器的功角,基于所述功角,若判断主逆变器未处于单位功率因数状态,通过PI控制器控制辅逆变器输出的输出电压矢量沿电机端电流垂直方向的分解量,控制辅逆变器补偿输出无功功率的大小,直至主逆变器仅输出有功功率而处于单位功率因数状态。
4.根据权利要求3所述的一种多相带悬浮电容电机驱动拓扑的控制方法,其特征在于,当主逆变器处于所述单位功率因数状态时,辅逆变器输出的输出电压矢量沿电机端电流垂直方向的分解量为:
式中,ω为电机的电角速度,为定子磁链,Is为电机端电流。
5.根据权利要求1所述的一种多相带悬浮电容电机驱动拓扑的控制方法,其特征在于,所述S2中,所述实现根据实际运行工况而悬浮电容电压变化可控,具体为:
基于独立控制后的所述有功功率和所述无功功率,控制辅逆变器输出电压,当输出电压与电容电压设定值的比值小于所述预设调制比范围的最小值时,控制辅逆变器减少通过多相电机绕组从主逆变器输出的有功功率的获取,以降低电容电压实时值;当所述比值大于所述预设调制比范围的最大值时,控制辅逆变器增大通过多相电机绕组从主逆变器输出的有功功率的获取,以升高电容电压实时值,完成辅逆变器悬浮电容电压的变化控制。
6.根据权利要求5所述的一种多相带悬浮电容电机驱动拓扑的控制方法,其特征在于,所述预设调制比范围为为0.85~0.95。
7.根据权利要求5所述的一种多相带悬浮电容电机驱动拓扑的控制方法,其特征在于,所述电容电压实时值的变化步长取决于预设的电容电压调节速率。
8.根据权利要求1至7任一项所述的一种多相带悬浮电容电机驱动拓扑的控制方法,其特征在于,所述S1还包括:
基于PI控制,采用旋转速度为基波多倍的同步坐标系,对电机端电流进行谐波抑制。
9.一种多相带悬浮电容电机驱动拓扑系统,其特征在于,包括:控制器,以及分别与所述控制器连接的电源侧主逆变器、悬浮电容侧辅逆变器和多相电机;
其中,所述电源侧主逆变器、悬浮电容侧辅逆变器和多相电机的每相依次连接,所述控制器用于执行如权利要求1至8任一项所述的一种多相带悬浮电容电机驱动拓扑的控制方法。
10.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质中存储有指令,当计算机读取所述指令时,使所述计算机执行上述如权利要求1至8任一项所述的一种多相带悬浮电容电机驱动拓扑的控制方法。
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