[发明专利]基于六管全桥逆变器的两相无刷直流电机矢量控制方法

权利要求书

1.一种基于六管全桥逆变器的两相无刷直流电机矢量控制方法，其特征在 于，该方法包括以下步骤：

(1)信号采集：假设两相无刷直流电机A相绕组反电势超前B相绕组90 度电角度，将A相绕组首端连接在六管全桥逆变器第一个桥臂的中点，B相绕 组首端连接在逆变器第三个桥臂的中点，将A相末端和B相末端相连后连接在 第二个桥臂的中点；从A相和B相的首端采集电流信号i_α和i_β。

(2)闭环控制：将步骤(1)采集到的电流信号i_α和i_β及由霍尔信号计算得 到的电机速度与角度信号输入一个速度电流双闭环控制系统，得到α-β坐标系 中的控制量U_α和U_β。

(3)SVPWM调制：根据六管全桥逆变器三对开关管的导通方式，得到A 相和B相的相电压U_a和U_b，然后令得到六个非零电压矢量的幅 值与方向。将这些电压矢量放在一个平面直角坐标系中，得到电压矢量扇区分 布为一个不均匀的六边形：u(100)、u(001)、u(011)、u(110)四个电压矢 量幅值相等，分别分布在x轴正向、y轴正向、x轴负向，y轴负向；u(101)、 u(010)两个电压矢量的幅值为u(100)幅值的倍，方向分别位于第一、三 象限的角平分线上。根据每次开关管切换时只有一对开关管切换的原则，得到 各个扇区内主辅矢量的选择。然后根据步骤(2)得到的控制量U_α和U_β确定电 压矢量所处扇区，根据实际电压矢量在一个PWM周期内作用的效果与主辅矢量 在该区间内的作用效果等效的原则计算主辅矢量的作用时间，完成SVPWM调 制过程。

2.根据权利要求1所述基于六管全桥逆变器的两相无刷直流电机的矢量控 制方法，其特征在于，所述步骤(2)中的速度电流双闭环系统中，控制方式为 转速开环、转速闭环、电流闭环或速度外环电流内环双闭环控制。

3.根据权利要求1所述基于六管全桥逆变器的两相无刷直流电机矢量控制 方法，其特征在于，所述步骤(2)中的速度电流双闭环系统中，先将α轴电流 和β轴电流通过Park变换，转化到以转子速旋转的d-q坐标系上，得到的两相 电流直流量通过反馈调节计算得到q轴电压分量U_q和d轴电压分量U_d，实现电 机的转速控制和电流控制，然后将得到的U_q和U_d后进行反Park变换，得到α-β 坐标系中的控制量U_α和U_β。其中U_q和U_d的获得方法为i_d＝0的单位电流产生最 大转矩的矢量控制方法、单位功率因数的控制方法或最大效率的控制方法。