[发明专利]一种双三相电机四桥臂逆变器及其控制方法

说明书

本发明公开了一种双三相电机四桥臂逆变器及其控制方法，首先分别获取两个三相电机的实际转速，将两个电机的实际转速与给定转速经过速度调节后得到转速误差；然后将两个三相电机的转速误差经过PI控制器得到两个三相电机的给定电流，将得到的给定电流经过参考电流发生器得到两个三相电机的参考电流，将参考电流和实际电流经过电流调节模块后得到电流误差，将各独立桥臂所连接的相绕组中的电流误差分别送入滞环控制器中，滞环控制器产生的信号经过PWM产生单元，利用PWM产生单元来实现对两个三相电机的控制，本发明发适用于多种不同类型的三相交流电机，具有算法简单、响应快和精度高的优点，实现简单，适用范围广。

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，具体涉及一种双三相电机四桥臂逆变器及其控制方法。

背景技术

近年来，随着社会生活和工业生产更高需求，双电机控制系统广泛应用于造纸、交通、电动汽车、洗衣机、空调及其他家电的应用领域。多相电机驱动系统具有低压大功率输出，高功率密度、转矩波动小，适于容错运行等特点，获得了广泛的关注。双电机系统可以通过控制两台电机的输出转矩，从而达到消除传动间隙并分担负载的目的。在双电机驱动系统中，需要同时控制两个电机对开发人员来说不仅要处理更高的复杂性，还必须确保任何情况下的安全运行，包括设备故障时的安全。近年来，降低双电机驱动系统的硬件成本的同时又能保持原有的优良的控制性能是双电机驱动系统的研究热点。传统的双电机驱动系统多采用十二开关六桥臂逆变器拓扑，该结构的系统虽然具有较好的控制性能，但是系统的硬件成本较高。人们又进一步提出了十开关五桥臂逆变器驱动双电机系统。该结构可以减少两个功率开关，有效的降低的硬件成本，但是该系统的控制方法较为复杂。因此，有必要进一步研究双电机驱动系统的结构和特性，在系统结构调整和优化控制算法仍然有很多工作需要探索和研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双三相电机四桥臂逆变器及其控制方法，以克服现有技术的不足。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种双三相电机四桥臂逆变器，包括控制器、三相电机M1、三相电机M2以及四个并联在同一直流电源上的逆变器桥臂，其中三个逆变器桥臂均包括两个串联的功率开关管，另一个逆变器桥臂包括三个串联的功率开关管，其中三相电机M1的第一个绕组和三相电机M2的第一个绕组分别连接于由两个串联的功率开关管组成的两个逆变器桥臂中的中点，三相电机M1的第二个绕组和三相电机M2的第二个绕组共同连接于另一个由两个串联的功率开关管组成的桥臂中的中点，三相电机M1的第三个绕组和三相电机M2的第三个绕组分别连接于由三个串联的功率开关管组成的逆变器桥臂中的两个中点。

进一步的，四桥臂逆变器包括逆变器桥臂L1、逆变器桥臂L2、逆变器桥臂L3和逆变器桥臂L4，三相电机M1的绕组A连接于逆变器桥臂L1中的功率开关管T1和功率开关管T2中间点a，三相电机M2的绕组U连接于逆变器桥臂L2中的功率开关管T3和功率开关管T4中间点x，三相电机M1的绕组C和三相电机M2的绕组W均连接于逆变器桥臂L4中的功率开关管T8和功率开关管T9中间点c，三相电机M1的绕组B连接于逆变器桥臂L3中的功率开关管T5和功率开关管T6中间点b，三相电机M2的绕组V连接于逆变器桥臂L3中的功率开关管T7和功率开关管T6中间点y。

进一步的，功率开关管均采用IGBT或MOSFET。

进一步的，两个电机采用三相永磁同步电机、三相无刷直流电机、三相步进电机或三相交流异步电机。