[发明专利]一种双永磁同步电机控制逆变器及补偿控制方法

权利要求书

1.一种双永磁同步电机控制逆变器，其特征在于：包含控制器、三相永磁电机M1、三相永磁电机M2，以及均并联在公共的直流电源上的逆变器桥臂L1、逆变器桥臂L2、逆变器桥臂L4、逆变器桥臂L5和电容桥臂L3；

三相永磁电机M1的第一相绕组A与逆变器桥臂L1的中点相连；三相永磁电机M1的第二相绕组B与逆变器桥臂L2的中点相连；三相永磁电机M1的第三相绕组C与电容桥臂L3的中点相连；

三相永磁电机M2的第一相绕组A与电容桥臂L3的中点相连；三相永磁电机M2的第二相绕组B与逆变器桥臂L4的中点相连；三相永磁电机M2的第三相绕组C与逆变桥臂L5的中点相连；

逆变器桥臂L1逆变器桥臂L2、逆变器桥臂L4和逆变器桥臂L5均由两个串联的功率开关管组成；

电容桥臂L3由两个串联的电容C₁和C₂组成；

三相永磁电机M1的三相绕组端口处、三相永磁电机M2的第二相绕组B端口处和三相永磁电机M2的第三相绕组C端口处均设置电压传感器，电压传感器分别与控制器相连，控制器分别与逆变器桥臂L1、逆变器桥臂L2、逆变器桥臂L4和逆变器桥臂L5相连；

三相永磁电机M1工作在第nT周期，三相永磁电机M2工作在第(n+1)T周期，在三相永磁电机M1的工作周期内，对电容桥臂L3的电容C₂的电压采样，给定关于直流母线电压U_dc的中点对称的一个电压环带对比电容C₂的电压不平衡程度，来确定逆变器桥臂L4、L5的输出状态，在三相永磁电机M2的工作周期内，对其电源U_dc和电容桥臂L3的电容C₂的电压采样，通过对比电压环带和电容C₂的电压不平衡程度，来确定逆变器桥臂L1、L2的输出状态，使电位中点向平衡的方向移动，从而使电位中点的偏移被钳制在一定范围之内，抑制直流母线上两串联电容的电压不平衡程度。

2.根据权利要求1所述的一种双永磁同步电机控制逆变器，其特征在于：功率开关管均采用IGBT或MOSFET。

3.一种如权利要求1所述双永磁同步电机控制逆变器的补偿控制方法，其特征在于：

包括以下步骤：

步骤一：对系统进行初始化，分别将逆变器的中点母线电压电位直流母线电容C₂的电压U_C2、三相电流信号、两个三相永磁电机的速度信号采集到主控单元中；

步骤二：主控单元将两个三相永磁电机的速度信号解析为电机转子的位置信号θ₁和θ₂以及角速度信号w₁和w₂；设定参考速度和参考速度和与角速度信号w₁和w₂经过速度调节模块后得到速度误差，速度误差经过PI控制器得到交轴参考电流和

步骤三：三相电流信号经过abc/αβ变换和αβ/dq变换后得到交轴反馈电流i_q1和i_q2以及直轴反馈电流i_d1和i_d2；交轴反馈电流i_q1和i_q2与步骤二得到的交轴参考电流和经过电流调节模块得到交轴电流误差；直轴反馈电流i_d1和i_d2与设定的直轴参考电流和经过电流调节模块得到直轴电流误差；

步骤四：交轴电流误差和直轴电流误差经过PI控制器得到交轴参考电压和与直轴参考电压和交轴参考电压和直轴参考电压经过dq/αβ变换后得到三相参考电压和三相参考电压经三相四开关SVPWM调制，得到SVPWM调制信号；

主控单元通过中点母线电压电位与直流母线电容C₂的电压U_C2得到电压误差，电压误差通过模糊控制算法输出对应的钳位状态，得到电容桥补偿调制信号；

电容桥臂L3由两个串联的电容C₁和C₂组成；模糊控制算法的控制规则为：

若C₂电位高于电压带上限电位，则对C₁充电，C₂放电；

若C₂电位低于电压带下限电位，则对C₁放电，C₂充电；

步骤五：将步骤四得到的SVPWM调制信号和电容桥补偿调制信号输入到PWM产生单元，输出PWM波来驱动逆变器控制双永磁电机，完成双永磁同步电机控制逆变器的补偿控制。

4.根据权利要求3所述双永磁同步电机控制逆变器的补偿控制方法，其特征在于：步骤三中直轴参考电流和均设为0。