[发明专利]双绕组永磁同步电机电流传感器容错控制装置及方法

权利要求书

1.双绕组永磁同步电机电流传感器容错控制装置，其特征在于，该装置包括两套星型连接的三相永磁同步电机和驱动电路；

两套星型连接的三相永磁同步电机的绕组的一套为：A1、B1、C1；另一套为：A2、B2、C2；

驱动电路包括12个可控功率开关器件分别命名为：Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9、Q10、Q11、Q12；所述驱动电路还包括两个直流源V_DC和两个中间带有通孔的霍尔电流传感器；

可控功率开关器件Q1的发射极与Q2的集电极串联、可控功率开关器件Q3的发射极与Q4的集电极串联、可控功率开关器件Q5的发射极与Q6的集电极串联，可控功率开关器件Q1、Q3、Q5的集电极同时连接直流源V_DC的正极，可控功率开关器件Q2、Q4、Q6的发射极同时连接直流源V_DC的负极；一套星型连接的三相永磁同步电机的绕组A1连接可控功率开关器件Q1的发射极，绕组B1连接可控功率开关器件Q3的发射极，绕组C1连接可控功率开关器件Q5的发射极；

可控功率开关器件Q7的发射极与Q8的集电极串联、可控功率开关器件Q9的发射极与Q10的集电极串联、可控功率开关器件Q11的发射极与Q12的集电极串联，可控功率开关器件Q7、Q9、Q11的集电极同时连接直流源V_DC的正极，可控功率开关器件Q8、Q10、Q12的发射极同时连接直流源V_DC的负极；另一套星型连接的三相永磁同步电机的绕组A2连接可控功率开关器件Q7的发射极，绕组B2连接可控功率开关器件Q9的发射极，绕组C2连接可控功率开关器件Q11的发射极；

可控功率开关器件Q2和Q4之间的电流之路为支路①，可控功率开关器件Q4和Q6之间的电流之路为支路②，可控功率开关器件Q7和Q9之间的电流之路为支路③，可控功率开关器件Q9和Q11之间的电流之路为支路④；

一个中间带有通孔的霍尔电流传感器用于采集支路①和支路④的电流之和；另一个中间带有通孔的霍尔电流传感器用于采集支路②和支路③的电流之和。

2.基于根据权利要求1所述的双绕组永磁同步电机电流传感器容错控制装置的容错控制方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：

步骤一、准备双绕组永磁同步电机电流传感器容错控制装置，其中第一套绕组的三相电流为ia1、ib1和ic1，第二套绕组的三相电流为ia2、ib2和ic2；

步骤二、两套星型连接的三相永磁同步电机的绕组分别采用七段式空间矢量脉宽调制技术SVPWM控制三相永磁同步电机；

步骤三、确保星型连接的三相永磁同步电机的两套绕组没有相位差，且控制两套绕组的PWM信号之间也没有相位差，在PWM周期的中间时刻分别对两个霍尔电流传感器进行第一次电流采样，此时作用的电压矢量为V7(111)，并记录；

步骤四、在PWM周期末端分别对两个霍尔电流传感器进行第二次电流采样，此时作用的电压矢量为V0(000)，并记录；

步骤五、分析①②③④四个支路在两个电压矢量V7(111)和V0(000)作用时的采样结果，得到：

支路①时，V7(111)采样结果为0，V0(000)采样结果为-ia1；

支路②时，V7(111)采样结果为0，V0(000)采样结果为ic1；

支路③时，V7(111)采样结果为-ia2，V0(000)采样结果为0；

支路④时，V7(111)采样结果为ic2，V0(000)采样结果为0；

步骤六、根据步骤五的结果，得到两个霍尔电流传感器在第一次采样(V7)和第二次采样(V0)得到的采样结果表达式为：

其中，支路①④之间的霍尔电流传感器(current sensor 1)在第一次采样(V7)和第二次采样(V0)的结果为isam1_1和isam1_2；支路②③之间的霍尔电流传感器(currentsensor 2)在第一次采样(V7)和第二次采样(V0)的结果为isam2_1和isam2_2；

步骤七、又由于三相永磁同步电机的绕组星型连接，所以ia1+ib1+ic＝0；ia2+ib2+ic2＝0；故通过两个霍尔电流传感器，计算得到两套星型连接的三相永磁同步电机的绕组的六个相电流，表达式如下：

步骤八、根据得到的两套星型连接的三相永磁同步电机的绕组的六个相电流，完成一次电机的闭环控制。