[发明专利]一种五相逆变器双平面最近四矢量空间电压矢量调制方法

权利要求书

1.一种五相逆变器双平面最近四矢量空间电压矢量调制方法，其特征在于：

包括以下步骤：

步骤S1：采集所述五相逆变器的输出电流i_A、i_B、i_C、i_D、i_E及通过所述五相逆变器供电驱动的第一五相电机M1和第二五相电机M2的转子位置角θ_r1和θ_r2，并分别进行参考电压矢量计算得到第一五相电机M1的电压基波平面即M1平面和第二五相电机M2的电压基波平面即M2平面的参考电压矢量和公式如下所示：

其中为M1的电压基波平面静止坐标系下α₁轴及β₁轴两轴上的电压分量；为M2的电压基波平面静止坐标系下α₂轴及β₂轴两轴上的电压分量；

步骤S2：根据五相电机串联规则，得M1的电压基波平面上的各电压矢量u_m1为：

其中m1＝16S_A+8S_B+4S_C+2S_D+S_E，U_DC表示直流母线电压；

M2的电压基波平面上的各电压矢量u_m2为：

其中m2＝16S_A+8S_B+4S_C+2S_D+S_E

上述两个公式中S_A～S_E代表逆变器五相输出状态，如果上桥臂开通，则S_k＝1，k＝A～E；如果下桥臂开通，则S_k＝0；

根据u_m1与u_m2的公式在两个电压基波平面画出各电压矢量，分别将所述第一台五相电机的电压基波平面即M1平面和第二台五相电机的电压基波平面即M2平面以0.2π为单位划分为10个扇区；将所述M1平面参考电压矢量的相角θ₁进行平面扇区的计算得到M1平面扇区号k₁；将所述M2平面参考电压矢量的相角θ₂进行平面扇区的计算得到M2平面扇区号k₂；

步骤S3：根据M1平面扇区号k₁所处扇区，选择该扇区内与M1平面静止坐标系α₁轴夹角小的中矢量和长矢量u_m11及u_l11，以及与α₁轴夹角大的中矢量和长矢量u_m12及u_l12；根据M2平面扇区号k₂所处扇区，选择该扇区内与M2平面静止坐标系α₂轴夹角小的中矢量和长矢量u_m21及u_l21，以及与α₂轴夹角大的中矢量和长矢量u_m22及u_l22；

步骤S4：计算M1平面的参考电压矢量副值的作用时间T_s1；计算M2平面的参考电压矢量副值的作用时间T_s2；

步骤S5：在所述M1平面上计算与M1的电压基波平面静止坐标系α₁轴夹角小的中矢量u_m11和长矢量u_l11作用时间T_mk1、T_lk1以及与α₁轴夹角大的中矢量u_m12和长矢量u_l12作用时间T_m(k1+1)、T_l(k1+1)，此时由四个矢量几何关系可得M2平面合成电压矢量为0；

步骤S6：在所述M2平面上计算与M2的电压基波平面静止坐标系α₂轴夹角小的中矢量u_m21和长矢量u_l21作用时间T_mk2、T_lk2以及与α₂轴夹角大的中矢量u_m22和长矢量u_l22作用时间T_m(k2+1)、T_l(k2+1)，此时由四个矢量几何关系可得M1平面合成电压矢量为0；

步骤S7：将步骤S5中得到的T_mk1、T_lk1、T_m(k1+1)、T_l(k1+1)进行M1平面零矢量作用时间计算，得到M1平面零矢量作用时间T₀₁；将步骤S6中得到的T_mk2、T_lk2、T_m(k2+1)和T_l(k2+1)进行M2平面零矢量作用时间计算，得到M2平面零矢量作用时间T₀₂；

步骤S8：由伏秒乘积等效原则，将上述电压矢量u_m11、u_l11、u_m12、u_l12、u_m21、u_l21、u_m22、u_l22对应的作用时间T_mk1、T_lk1、T_m(k1+1)、T_l(k1+1)、T_mk2、T_lk2、T_m(k2+1)、T_l(k2+1)、及零矢量作用时间T₀₁、T₀₂转化为逆变器各上桥臂导通的时间T_a-T_e，用以控制五相逆变器输出空间电压矢量作用于第一五相电机M1和第二五相电机M2，实现两个电机机电能量转换的解耦控制。