[发明专利]一种单绕组双机端口电机的控制方法及控制系统

说明书

本发明公开了一种单绕组双机端口电机的控制方法及控制系统，方法包括：分别通过第一套端子和第二套端子将共轭的三相电流通入定子绕组，并重复执行以下步骤：分别通过两套端子上的电流传感器检测三相电流，以分离不同频率的电流分量并进行坐标变换；分别获得各转子旋转坐标系下的电流指令值，并根据电流指令值对所获取到的电流反馈值进行坐标变换和反馈调节，从而得到各转子电角度对应的静止坐标系下的电压占空比；对电压占空比进行叠加并调制，以分别得到第一套和第二套逆变器开关信号，分别用于驱动与单绕组双机端口电机相连的第一逆变器和第二逆变器。本发明能够实现对单绕组双机端口电机的控制，同时提高控制的通用性和可靠性。

技术领域

本发明属于交流传动领域，更具体地，涉及一种单绕组双机端口电机的控制方法及控制系统。

背景技术

随着世界能源的需求越来越大，不可再生的化石能源消耗以及碳排放急剧上涨，无论从长远利益还是环境污染角度来看，应用可再生的新能源来分担化石能源消耗的压力早已势在必行，同时已成为科技工作者们研究的热点。在这样的需求下，混合动力汽车得以大力发展，也是目前交通电气化发展过程中最具可行性的替换方案。因此，充分利用混动汽车低能耗、低排放的优势，大力研究和推广应用以混动汽车为代表的各种新能源汽车对我国有重要意义和价值。

混动汽车的关键部件为以机械行星齿轮和多电机的组合系统为代表的能量分流装置，相比于传统机构，无刷双机电端口电机结构紧凑，运行可靠；体积小，质量轻；损耗小，效率高；因此，无刷双机电端口电机具有巨大的应用潜力。然而，由于无刷双机电端口电机定子侧具有两套绕组，且极对数不相同，故内外转子需要采用不同的槽极配合来满足要求，给定子下线工艺增加了难度。

单绕组双机端口电机的定子中只有一套绕组，能够使得定子加工更容易，但单绕组中存在两种频率电流，而且两个谐波分量难以分离。基于PI控制器的控制方法和基于PIR(Proportion-Integration-Resonant)控制器的控制方法，是常用的两种电机控制方法。由于PI控制器无法跟踪谐波分量，因此无法采用传统的基于PI控制器的控制方法实现对单绕组双机点端口电机的控制；PIR控制器可同时跟踪谐波电流分量和基波分量，基于PIR控制器的控制方法在特定情况下可实现对单绕组双机端口电机的控制，但PIR控制器算法复杂，且必须提前设定谐振频率点，当谐波频率变化较大时跟踪效果也会相应变差，可靠性得不到保证。

发明内容

针对现有技术的缺陷和改进需求，本发明提供了一种单绕组双机端口电机的控制方法，其目的在于，在实现对单绕组双机端口电机的控制的同时，提高控制的通用性和可靠性。

为实现上述目的，按照本发明的第一方面，提供了一种单绕组双机端口电机的控制方法，单绕组双机端口电机包括定子、外转子和内转子，所述定子中仅设置有一套定子绕组；控制方法包括：

(1)分别通过第一套端子和第二套端子将共轭的三相电流i₊和三相电流i_-通入定子绕组，并转入步骤(5)；

三相电流i₊和三相电流i_-均包含两种频率的电流分量，且两种电流分量的频率分别与内转子和外转子的电角频率相关；

(2)分别通过两套端子检测定子绕组中的三相电流，以分离不同频率的电流分量并进行坐标变换，从而得到各转子电角度对应的旋转坐标系下的电流反馈值；

(3)根据转子转速分别获得各转子在旋转坐标系下的电流指令值，并根据电流指令值对所获取到的电流反馈值进行反馈调节和坐标变换，从而得到各转子电角度对应的静止坐标系下的三相电压占空比；

(4)对三相电压占空比进行叠加，并对叠加结果进行调制，以分别得到第一开关信号和第二开关信号，分别用于驱动与单绕组双机端口电机相连的第一逆变器和第二逆变器，从而通过第一逆变器和第二逆变器控制单绕组双机端口电机；