[发明专利]一种基于航空三相PFC的电机控制系统

说明书

本发明公开了一种基于航空三相PFC的电机控制系统，包含三相PFC模块和逆变模块，本发明输入115V/400Hz航空交流电源AC1，经三相PFC模块输出直流电源DC2(270V)直流电，提供给逆变模块控制电机负载，传统的航空400Hz整流器一般采用二极管不控整流或晶闸管相控整流装置，缺点明显：直流侧输出电压不可控，输出会随着输入电压以及负载的变化而变化；功率因数低，对航空电源产生大量谐波，给飞机的安全可靠运行带来极大的隐患，本系统中三相PFC模块负责解决传统航空整流器的现状问题，提供高品质电源，解决电机系统对航空机载电网的干扰，有效减少整个系统的体积和重量，同时提高系统安全性。

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种基于航空三相PFC的电机控制系统。

背景技术

为减轻自重，提高飞机的能源利用效率，“多电飞机”将变速变频电源系统应用到航空电源中。传统的航空400Hz整流器一般采用二极管不控整流或晶闸管相控整流装置，均属于无源整流方案，缺点明显：直流侧输出电压不可控，输出会随着输入电压以及负载的变化而变化；功率因数低，对航空电源产生大量谐波，给飞机的安全可靠运行带来极大的隐患。具有高功率因数的PWM整流器则具有输入电流正弦化、谐波含量低、功率因数高及输出直流电压恒定且可控等优点，三相六开关PWM整流器由于其高功率因数和能量可双向流动等优点而适合应用于在中大功率的场合中。

航空三相电源模块需要转为弱电提供数字电路使用，考虑隔离、发热等问题，在三相全桥整流后一般引入变压器，传统变压器由于绕线、磁芯等设计落后，体积和重量较大，制约了三相航空电源模块集成化程度。

航空逆变模块的精度和性能受制于航空电源的现状，电机系统对电网造成的不良影响，会反馈到控制器电源输入。集成高品质电源的电机控制器可以减小体积和重量、提高控制精度、消除电网隐患，同时提高系统安全性。

发明内容

发明目的：为了解决上述传统航空电源的问题，并完成航空逆变控制的任务，本发明提供一种基于航空三相PFC的电机控制系统。

技术方案：

一种基于航空三相PFC的电机控制系统，包括三相PFC模块和逆变模块；

所述的三相PFC模块包括三相输入滤波单元、辅助电源、采样单元、整流单元、升压单元、PFC数字单元，所述的三相输入滤波单元与整流单元连接，所述的整流单元分别与PFC数字单元和升压单元连接，所述的PFC数字单元与升压单元连接，所述的辅助电源分别与采样单元及PFC数字单元连接，所述的采样单元与PFC数字单元连接；

所述的逆变模块包括逆变模块包含逆变数字单元、三相逆变单元，所述的逆变数字单元与三相逆变单元连接，逆变数字单元与三相PFC模块中的辅助电源连接，三相逆变单元与三相PFC模块中的升压单元连接。

所述的三相输入滤波单元，包括电阻R1、R2、R3，电感L1、L2、L3，电容C1、C2、C3，电阻R1、R2、R3的输入端连接在一起，电阻R1、R2、R3的输出端分别与电感L1、L2、L3的输入端连接，电感L1、L2、L3的输出端分别与电容C1、C2、C3输入端连接，电容C1、C2、C3输出端与地电位GND连接。

所述的整流单元为降压型三相六开关电流型PWM整流器，包括二极管D1～D6、D1’～D6’，MOS管Q1～Q6、Q1’～Q6’，电容C4，整流器正输出串联电感L4，整流器负输出串联电感L5，直流电源DC1；