[发明专利]开放式绕组永磁同步电机调制方法、装置及可读存储介质

说明书

本发明公开了一种开放式绕组永磁同步电机调制方法、装置及可读存储介质，包括：自动调整步骤，调整电机参考相电压在两个逆变器上的分配比例，在每一相都产生一个与三电平逆变器中性点不平衡电压极性相反的中性点电流，从而在中性点电压不平衡时快速恢复平衡；保持步骤，与自动调整步骤同时，保证在任意采样周期，零序电压的平均值为零，抑制零序电流。本发明无需注入零序电压就能在任何运行条件下恢复和维持三电平逆变器中性点电压的平衡；在任意采样周期保证零序电流平均值为零。

技术领域

本发明涉及电机运动与控制领域，尤其涉及一种永磁同步电机转子脉宽调制(PWM)。

背景技术

开放式绕组(open-end winding，OEW)永磁同步电机是把将传统的星形连接绕组的中性点拆开，从而三相绕组相互独立的永磁同步电机。开放式绕组永磁同步电机采用双逆变器供电，这两个逆变器可以共用一个电源(称为共母线双逆变器)，也可以独立供电(称为隔离母线双逆变器)。逆变器可以是普通的两电平逆变器，也可以是多电平逆变器。一般而言，共母线双逆变器仅需一个电源，结构简单；多电平逆变器输出电压质量高。因此，开放式绕组采用共母线双三电平逆变器馈电，具有更好的应用前景，本发明即针对此类电机。

双逆变器馈电的开放式绕组永磁同步电机三相电流能够独立控制，电压利用率高，容错能力强，能用较少的器件得到较多的输出电平，运行性能好，因此具有良好的应用价值，特别是在电动汽车的驱动领域。

共母线双三电平逆变器馈电的开放式绕组永磁同步电机的正常运行需要解决两个问题：一是三电平逆变器中性点电压的平衡；二是零序电流的抑制。三电平逆变器中性点电压的平衡是一个普遍的问题，对单逆变器系统，已有众多的方法加以解决。但这些方法对双逆变器系统并不适用。此外，由于共母线双逆变器系统不存在三相绕组电流之和为零的约束，因此容易产生零序电流(即三相电流的平均值)。零序电流不产生转矩，只侵占逆变器容量，需要尽量抑制。

鉴于上述情况，有必要改进永磁同步电机的调制方法。为此，本申请人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

1、本发明的目的

本发明的目的在于提供一种能在任何运行条件下恢复和维持三电平逆变器中性点电压的平衡，并且能抑制零序电流的共母线双三电平逆变器馈电的开放式绕组永磁同步电机调制方法。

2、本发明所采用的技术方案

本发明公开了一种开放式绕组永磁同步电机调制方法，包括：

自动调整步骤，调整电机参考相电压在两个逆变器上的分配比例，在每一相都产生一个与三电平逆变器中性点不平衡电压极性相反的中性点电流，从而在中性点电压不平衡时快速恢复平衡；

保持步骤，与自动调整步骤同时，保证在任意采样周期，零序电压的平均值为零，抑制零序电流。

更进一步，根据电机参考电压，计算x相参考电压的最大调整量；

计算出中性点电压不平衡系数；

计算逆变器1和逆变器2的参考电压基础上所作的调整量；

计算逆变器1和逆变器2的参考电压；

通过逆变器参考电压与三角载波进行比较产生驱动信号。

更进一步，根据电机参考电压，计算x相参考电压的最大调整量|Δu_xrmax|：

(x＝a，b，c)

U_dc为直流链接电压，u_xr是逆变器的参考电压，a，b，c为三相。

更进一步，计算出中性点电压不平衡系数k：