[发明专利]三电平六相永磁同步电机双模式运行控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种三电平六相永磁同步电机双模式运行控制系统，其组成包括：控制电路，其特征是：所述的控制电路输出的PWM信号与驱动电路电连接，所述的驱动电路与六相逆变器电连接，所述的六相逆变器与变频器的三相不控整流电路电连接，所述的变频器的三相不控整流电路前端并联有缺相检测电路，所述的变频器的三相不控整流电路后端与母线电压检测电路电连接，所述的缺相检测电路和所述的母线电压检测电路与所述的控制器的A/D接口电连接，所述的六相逆变器经过六相电流采样电路输入至所述的控制电路的A/D接口。

2.根据权利要求1所述的三电平六相永磁同步电机双模式运行控制系统，其特征是：所述的控制器由DSP和FPGA组成，所述的DSP与所述的FPGA电连接。

3.根据权利要求1或2所述的三电平六相永磁同步电机双模式运行控制系统，其特征是：所述的DSP通过CAN通信电路与上位机通信连接。

4.根据权利要求1所述的三电平六相永磁同步电机双模式运行控制系统，其特征是：所述的六相逆变器还与六相永磁同步电机电连接，所述的六相永磁同步电机通过旋转变压器与所述的DSP的QEP接口通信连接。

5.一种权利要求1-4所述的三电平六相永磁同步电机双模式运行控制系统的控制方法，其特征是：通过采样电路实时对双Y移30°六相永磁同步电机控制系统进行检测，判断控制系统处于正常运行状态还是处于缺相故障状态，以便控制系统进行控制策略选择；

正常运行时，采用双三电平SVPWM控制策略，电流采用四维电流闭环控制模式，即将参与机电能量转换的电流进行闭环控制，同时也对谐波电流进行闭环控制，参与机电能量转换的电流采用的控制方法，因其为直流量，故采用比例积分控制器进行调节，谐波电流给定由于谐波电流为交流量，故采用比例谐振控制器进行调节，从而得到控制电路的电压控制量、、、；

缺相运行时，当Z相断路时，其余五相绕组不再对称，此时需要根据不同的优化目标选择容错控制方案，使系统重新恢复稳定，以定子铜耗最小和输出转矩最大为目标，对剩余相电流进行优化。

6.根据权利要求5所述的三电平六相永磁同步电机双模式运行控制系统的控制方法，其特征是：所述的正常运行时的具体步骤为：首先通过转速闭环和电流闭环计算出控制电路的电压控制量、、、，将其电压控制量进行反变换得到电机所需六相相电压、、、、、分量，则

其次由于双Y移30°六相永磁同步电机绕组的中性点隔离特性，六相电压分属于ABC与XYZ两套绕组，分别对、、和、、电压分量进行三相静止到两相静止的变换，得到、和、分量，则

其中，、、、、、分别表示六相电机定子电压；

、和、分别表示第一套绕组ABC与第二套绕组XYZ在两相静止坐标系下的分量；

最后针对、分量和、分量，通过XINTF外扩RAM方式将调制波数据写入FPGA中，使用Verilog语言实现两套三相三电平SVPWM调制策略，得到驱动三电平六相逆变器的PWM波形，控制三电平六相驱动器，实现双Y移30°六相永磁同步电机的控制。