[发明专利]双电机驱动控制装置及方法

说明书

本发明提供了一种双电机驱动控制装置及方法，该装置包括：半控整流电路、四桥臂逆变电路、第一电机、第二电机，以及控制电路；半控整流电路的输入端与网测电源的输出端电连接，半控整流电路的输出端与四桥臂逆变电路的输入端电连接；其中：半控整流电路用于根据所述控制电路输出的第一控制信号；四桥臂逆变电路用于根据控制电路输出的第二控制信号驱动第一电机和第二电机；控制电路用于输出第一控制信号，以控制半控整流电路中的可控器件的开通或者关断；以及输出第二控制信号，以控制四桥臂逆变电路中的可控器件的开通或者关断。本发明可以提高电机的直流母线电压，并通过对整流桥的控制来减小网侧电流谐波，有效提高了网侧功率因数。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体地，涉及双电机驱动控制装置及方法。

背景技术

在很多工业领域的应用中，例如：石油开采、电动/混合动力汽车、航空航天、家电等，常常需要对二台电机进行高性能的独立控制。但是，典型的单逆变器拓扑，即三桥臂二电平逆变器，很难满足这些需求，为此，很多学者开始研究能够满足此需求的逆变器拓扑，从而减小系统的体积，降低系统成本。

图1所示的是传统四桥臂拓扑结构示意图，图1中的整流桥采用单相不控整流，由4个二极管D1～D4组成，直流母线电容采用两个电解电容Cdc1和Cdc2串联的形式；逆变桥使用四个桥臂，由8个IGBT(S1～S8)构成，用来驱动两台电机M1和M2。两台电机M1和M2可以是同步电机或者异步电机，两台电机的a、b两相各自连接一个桥臂，两台电机的c相都连接在直流母线电容中点，可以看成是两个传统三相四开关逆变器共用直流母线电容。

传统四桥臂拓扑驱动的两台电机的直流电压利用率最高只能达到50％，限制了电机的调速范围和负载转矩，且由于整流桥使用的是不控整流，所以网侧电流谐波较大，网侧功率因数较低。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种双电机驱动控制装置及方法。

第一方面，本发明提供的一种双电机驱动控制装置，包括：半控整流电路、四桥臂逆变电路、第一电机、第二电机，以及控制电路；所述半控整流电路的输入端与网测电源的输出端电连接，所述半控整流电路的输出端与所述四桥臂逆变电路的输入端电连接；其中：

所述半控整流电路，用于根据所述控制电路输出的第一控制信号，将交流电转换为直流电后输送给四桥臂逆变电路；

所述四桥臂逆变电路，用于根据所述控制电路输出的第二控制信号，驱动第一电机和第二电机；

所述控制电路，用于输出第一控制信号，以控制所述半控整流电路中的可控器件的开通或者关断；以及输出第二控制信号，以控制所述四桥臂逆变电路中的可控器件的开通或者关断。

可选地，所述可控器件包括：场效应晶体管、功率开关管、绝缘栅双极型晶体管、继电器中的任一种器件。

可选地，所述半控整流电路包括：输入电感、第一二极管、第二二极管、第一开关管、第二开关管、第一电容、第二电容；其中：

所述输入电感的一端连接网测电源的第一端，所述输入电感的另一端分别连接第一二极管的正极、第二二极管的负极，所述第一二极管的负极分别连接第一开关管的第一端、第一电容的一端；所述第一开关管的第二端分别连接电网测电源的第二端、第二开关管的第一端，所述第一电容的另一端连接第二电容的一端；所述第二电容的另一端、第二开关管的第二端均连接至所述第二二极管的正极，所述第二二极管的负极连接至所述输入电感的另一端；所述第一开关管、第二开关管的控制端分别连接至所述控制电路的第一输出端、第二输出端。

可选地，所述四桥臂逆变电路包括：第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管、第八晶体管；其中：