[发明专利]无感升压拓扑驱动的无刷直流电机换相转矩波动抑制方法

权利要求书

1.一种无感升压拓扑驱动的无刷直流电机换相转矩波动抑制方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)设计一种无感DC-DC变换器添加在三相电压源逆变器前级，整体构成无感升压拓扑的三相电压源逆变器驱动电路；

2)分析不同开关矢量对电机输入电压和无感DC-DC变换器输出电压的作用；包括：

在步骤1)构成的无感升压拓扑的三相电压源逆变器驱动电路中，选择4种开关矢量来实现无刷直流电机的正常调速和无感DC-DC变换器的调压功能，所述的4种开关矢量分别表示为V_m0，V_m1，V_a0和V_a1，其中V_m0和V_m1为主矢量，V_a0和V_a1为辅助矢量；主矢量向无刷直流电机提供大于零的电压，增加无刷直流电机正向电流；辅助矢量向无刷直流电机提供小于或等于零的电压，减少无刷直流电机正向电流；V_m1能够减小无感DC-DC变换器输出电压，V_a1能够增加无感DC-DC变换器输出电压，V_m0和V_a0对无感DC-DC变换器输出电压均没有影响；

3)当所述无刷直流电机运行在非换相阶段，根据开关矢量的作用设计正常模式、升压模式和降压模式三种工作模式；通过选择三种工作模式，在保证无刷直流电机正常调速的前提下调节DC-DC变换器的输出电压；

4)当所述无刷直流电机运行在换相阶段，采用固定的两个开关矢量抑制无刷直流电机的换相转矩波动。

2.根据权利要求1所述的无感升压拓扑驱动的无刷直流电机换相转矩波动抑制方法，其特征在于，所述的无感DC-DC变换器电路包括：DC-DC变换器的MOSFET管(S₇)，直流侧二极管(D₈)，和DC-DC变换器电容(C)；所述DC-DC变换器的MOSFET管(S₇)的源极分别连接直流侧二极管(D₈)的负极和三相电压源逆变器的正极输入端，所述DC-DC变换器的MOSFET管(S₇)的漏极通过DC-DC变换器电容(C)分别连接输入直流电源负极和三相电压源逆变器的负极输入端，所述直流侧二极管(D₈)的正极连接输入直流电源正极。

3.根据权利要求1所述的无感升压拓扑驱动的无刷直流电机换相转矩波动抑制方法，其特征在于，所述的开关矢量V_m0下电流所通过的电路是：输入直流电源正极依次通过直流侧二极管(D₈)和电机正向导通相的上桥臂MOSFET管(S_pH)连接无刷直流电机的正向导通相(p)，无刷直流电机的负向导通相(n)通过电机负向导通相的下桥臂MOSFET管(S_nL)连接输入直流电源负极。

4.根据权利要求1所述的无感升压拓扑驱动的无刷直流电机换相转矩波动抑制方法，其特征在于，所述的开关矢量V_m1下电流所通过的电路是：DC-DC变换器电容(C)的正极依次通过DC-DC变换器的MOSFET管(S₇)和电机正向导通相的上桥臂MOSFET管(S_pH)连接无刷直流电机的正向导通相(p)，无刷直流电机的负向导通相(n)通过电机负向导通相的下桥臂MOSFET管(S_nL)连接DC-DC变换器电容(C)的负极。

5.根据权利要求1所述的无感升压拓扑驱动的无刷直流电机换相转矩波动抑制方法，其特征在于，所述的开关矢量V_a0下电流所通过的电路是：电机正向导通相的下桥臂MOSFET管(S_pL)的反并联二极管(D_pL)的负极连接无刷直流电机的正向导通相(p)，无刷直流电机的负向导通相(n)通过电机负向导通相的下桥臂MOSFET管(S_nL)连接电机正向导通相的下桥臂MOSFET管(S_pL)的反并联二极管(D_pL)的正极。