[发明专利]一种六相电动机断相补偿的直接转矩控制系统

说明书

本发明公开了一种六相电动机断相补偿的直接转矩控制系统，包括交流电源、整流模块、逆变模块、IGBT驱动电路、霍尔电流感应器、编码器、电机、编码器、模拟电路接口、FPGA、DPS和PC电脑，所述交流电源通过整流模块连接逆变模块的输入端，逆变模块的输出端连接电机，电机上连接有编码器，编码器还连接DPS，逆变模块与电机之间的线路上连接有霍尔电流感应器，霍尔电流感应器还通过模拟电路接口连接DSP。本发明六相电动机断相补偿的直接转矩控制系统采用了基于有效作用时间的载波型PWM方法来控制缺相的五相永磁同步电动机，性能稳定，控制精准。

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，具体是一种六相电动机断相补偿的直接转矩控制系统。

背景技术

目前，研究多相电机调速系统发生定子绕组开路运行时的性能分析以及缺相后应该釆取的控制策略是多相电机的研究热点。如果多相电机发生开路故障时,为维持缺相前后的MMF不变,剩余各相电流给定值可能不唯一,这时常常以电流幅值最小,或定子铜耗最小为最优目标函数,进行优化。国外学者大多使用稳态以及瞬态的等效电路分析法,对多相电机在某一相开路或短路时的稳态、瞬态特性进行了详细分析,即多相电机在某一相定子绕组出现故障断开后,可通过调整剩余相电流的幅值和相位,保持旋转磁动势MMF保持不变,并不会显著影响到多相电机的平衡激励,且电机的相数越多,影响越小。

本发明研究采用PWM补偿的方式对六相电动机断相进行补偿控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种六相电动机断相补偿的直接转矩控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种六相电动机断相补偿的直接转矩控制系统，包括交流电源、整流模块、逆变模块、IGBT驱动电路、霍尔电流感应器、编码器、电机、编码器、模拟电路接口、FPGA、DPS和PC电脑，所述交流电源通过整流模块连接逆变模块的输入端，逆变模块的输出端连接电机，电机上连接有编码器，编码器还连接DPS，逆变模块与电机之间的线路上连接有霍尔电流感应器，霍尔电流感应器还通过模拟电路接口连接DSP，DSP上还连接有FPGA，FPGA还通过IGBT驱动电路控制逆变模块，DPS还通过USB连接PC电脑。

作为本发明的进一步技术方案：所述交流电源为三相交流电。

作为本发明的进一步技术方案：所述电机为六相电动机。

作为本发明的进一步技术方案：所述DSP的型号为TMS320F28335。

作为本发明的进一步技术方案：所述IGBT驱动电路的核心元件是带变压器隔离的驱动芯片2SD31A5。

作为本发明的进一步技术方案：所述逆变模块由两个三相IGBT桥构成。

作为本发明的进一步技术方案：所述霍尔电流感应器采集的电流信号需要通过OP27GS放大器处理。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明六相电动机断相补偿的直接转矩控制系统采用了基于有效作用时间的载波型PWM方法来控制缺相的五相永磁同步电动机，性能稳定，控制精准。

附图说明

图1是α-β子空间电压矢量图

图2是仿真框图。

图3是仿真结果示意图。

图4是硬件控制系统图。

图5是电流采样电路图。

图6是2SD315A原理框图。

具体实施方式