[发明专利]永磁同步电机无电解电容驱动器电压边界优化过调制方法

权利要求书

1.一种永磁同步电机无电解电容驱动器电压边界优化过调制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：采集三相无电解电容驱动器的实际三相电流并进行处理，获得α轴电压指令u_α^*和β轴电压指令u_β^*；

步骤二：采用一号基本电压矢量作用时间运算单元(201)对α轴电压指令u_α^*、β轴电压指令u_β^*和三相无电解电容驱动器输出的实际电压U_dc进行计算，获得永磁同步电机矢量控制中相邻两个基本电压矢量第一预期作用时间T_{i_a}、T_{i+1_a}；同时采用二号基本电压矢量作用时间运算单元(202)对α轴电压指令u_α^*、β轴电压指令u_β^*和三相无电解电容驱动器的预设固定电压U_fixed进行计算，获得永磁同步电机矢量控制中相邻两个基本电压矢量第二预期作用时间T_{i_f}、T_{i+1_f}；

步骤三：条件判断单元(203)根据T_{i_a}、T_{i+1_a}及T_{i_f}、T_{i+1_f}与采样周期T_s的对比关系，获得判断结果；

步骤四：根据步骤三的判断结果，计算获得相邻两个基本电压矢量作用时间的计算值T_i和T_i+1；

步骤五：采用脉冲信号运算单元(207)基于T_i和T_i+1进行运算，获得脉冲信号P1，所述脉冲信号P1经过三相无电解电容驱动器对永磁同步电机进行驱动；

所述步骤三的判断结果包括：

将T_{i_a}+T_{i+1_a}≤T_s作为条件1；

将T_{i_a}+T_{i+1_a}T_sT_{i_f}/2+T_{i+1_f}≤T_sT_{i_f}+T_{i+1_f}/2≤T_s作为条件2；

将T_{i_f}+T_{i+1_f}/2T_sorT_{i_f}/2+T_{i+1_f}T_s作为条件3；所述步骤四中根据步骤三的判断结果，计算获得相邻两个基本电压矢量作用时间的计算值T_i和T_i+1包括：

当条件判断单元(203)输出的判断结果为条件1时，采用三号基本电压矢量作用时间运算单元(204)计算获得相邻两个基本电压矢量作用时间的计算值T_i和T_i+1；

当条件判断单元(203)输出的判断结果为条件2时，采用四号基本电压矢量作用时间运算单元(205)计算获得相邻两个基本电压矢量作用时间的计算值T_i和T_i+1；

当条件判断单元(203)输出的判断结果为条件3时，采用五号基本电压矢量作用时间运算单元(206)计算获得相邻两个基本电压矢量作用时间的计算值T_i和T_i+1。

2.根据权利要求1所述的永磁同步电机无电解电容驱动器电压边界优化过调制方法，其特征在于，所述步骤一中获得的α轴电压指令u_α^*和β轴电压指令u_β^*基于矢量控制单元实现，所述矢量控制单元包括：

一号减法运算单元(101)、速度调节器(102)、一号乘法运算单元(103)、二号减法运算单元(104)、二号乘法运算单元(105)、三号减法运算单元(106)、电流调节器(107)、两相旋转坐标到两相静止坐标变换单元(108)、编码器(112)、Clarke变换单元(113)、Park变换单元(114)和转速位置计算单元(115)，

Clarke变换单元(113)对步骤一中所述实际三相电流i_a、i_b、i_c进行变换，得到实际α轴电流i_α和实际β轴电流i_β，Park变换单元(114)对实际α轴电流i_α和实际β轴电流i_β进行变换得到实际d轴电流i_d和实际q轴电流i_q；

编码器(112)采集永磁同步电机的位移信号并进行处理后得到电机实际转速ω_e，转速位置计算单元(115)对电机实际转速ω_e进行处理获得电机的电角度θ_e；

一号减法运算单元(101)将转速指令ω_e^*与电机实际转速ω_e作差得到转速差Δω_e，转速差Δω_e经过速度调节器(102)得到电流指令i_sref，电流指令i_sref与电流指令角度θ的余弦值cosθ经过一号乘法运算单元(103)运算得到d轴电流指令i_d^*，电流指令i_sref与电流指令角度θ的正弦值sinθ经过二号乘法运算单元(105)运算得到q轴电流指令i_q^*，d轴电流指令i_d^*与实际d轴电流i_d经过二号减法运算单元(104)计算得到d轴电流差Δi_d，q轴电流指令i_q^*与实际q轴电流i_q经过三号减法运算单元(106)计算得到q轴电流差Δi_q，d轴电流差Δi_d与q轴电流差Δi_q经过电流调节器(107)计算得到d轴电压指令u_d^*和q轴电压指令u_q^*，d轴电压指令u_d^*、q轴电压指令u_q^*和电机的电角度θ_e经过两相旋转坐标到两相静止坐标变换单元(108)得到α轴电压指令u_α^*和β轴电压指令u_β^*。