[发明专利]一种异步电动机大功率驱动系统及其控制方法

权利要求书

1.一种异步电动机的大功率驱动系统，包括电网（1）、工业控制机、三相全桥整流器（2）、储能电容（3）、IGBT模块和三相异步电动机绕组，其特征在于，三相异步电动机定子的A相绕组（4）、三相异步电动机定子的B相绕组（5）和三相异步电动机定子的C相绕组（6）均是开路设置的，第一IGBT模块（7）与第二IGBT模块（8）串联后组成A相绕组上桥臂，第三IGBT模块（9）与第四IGBT模块（10）串联后组成A相绕组下桥臂，A相绕组上桥臂和A相绕组下桥臂分别并联在三相全桥整流器（2）的输出直流母线上，第一IGBT模块（7）的发射级与第二IGBT模块（8）集电极的连接点通过A相绕组上桥臂三相共模电抗器（11）与三相异步电动机定子A相绕组（4）的一端连接，三相异步电动机定子A相绕组（4）的另一端通过A相绕组下桥臂三相共模电抗器（12）与第三IGBT模块（9）的发射级与第四IGBT模块（10）集电极的连接点连接在一起；第五IGBT模块（13）与第六IGBT模块（14）串联后组成B相绕组上桥臂，第七IGBT模块（15）与第八IGBT模块（16）串联后组成B相绕组下桥臂，B相绕组上桥臂和B相绕组下桥臂分别并联在三相全桥整流器（2）的输出直流母线上，第五IGBT模块（13）的发射级与第六IGBT模块（14）集电极的连接点通过B相绕组上桥臂三相共模电抗器（11）与三相异步电动机定子B相绕组（5）的一端连接，三相异步电动机定子B相绕组（5）的另一端通过B相绕组下桥臂三相共模电抗器（12）与第七IGBT模块（15）的发射级与第八IGBT模块（16）集电极的连接点连接在一起；第九IGBT模块（17）与第十IGBT模块（18）串联后组成C相绕组上桥臂，第十一IGBT模块（19）与第十二IGBT模块（20）串联后组成C相绕组下桥臂，C相绕组上桥臂和C相绕组下桥臂分别并联在三相全桥整流器（2）的输出直流母线上，第九IGBT模块（17）的发射级与第十IGBT模块（18）集电极的连接点通过C相绕组上桥臂三相共模电抗器（11）与三相异步电动机定子C相绕组（6）的一端连接，三相异步电动机定子C相绕组（6）的另一端通过C相绕组下桥臂三相共模电抗器（12）与第十一IGBT模块（19）的发射级与第十二IGBT模块（20）集电极的连接点连接在一起。

2.一种异步电动机大功率驱动系统的控制方法，包括以下步骤：

第一步、在工业控制机中设定A相标准载波,这个载波是标准三角波，频率由工业控制器设定，这个频率也是IGBT的开关频率；

第二步、在工业控制机中设置A相绕组上桥臂中的IGBT模块PMW脉宽调制开关信号的驱动电压参考信号，设置原则为：根据异步电机的A相驱动电压计算出A相驱动电压参考信号Ref_A+；

第三步、将第二步得到的A相驱动电压参考信号Ref_A+和第一步得到的A相标准载波信号CA1进行比较，当Ref_A+大于CA1时，输出SWA为1，否则为0，将SWA和SWA的取反信号分别输入死区时间发生器，最后得到实际的开关输出SWA+和SWA-，SWA+和SWA-分别驱动三相全桥逆变电路中A相上相桥臂的第一IGBT模块（7）与第二IGBT模块（8）；

第四步、将第二步得到的A相驱动电压参考信号Ref_A+取反，得到Ref_A-，即Ref_A+和Ref_A-之和为零，Ref_A-的载波CA2是CA1延时半个开关周期的结果，Ref_A-和CA2进行比较，当Ref_A-大于CA2时，输出SWa为1，否则为0，将SWa和SWa的取反信号分别输入死区时间发生器，最后得到实际的开关输出SWa+和SWa-，SWa+和SWa-分别驱动三相全桥逆变电路中A相下相桥臂的第三IGBT模块（9）与第四IGBT模块（10）；

B相的上桥臂和下桥臂的控制方法，以及C相的上桥臂和下桥臂的控制方法与上述第一步到第四步的A相的控制方法完全相同。