[发明专利]一种注入谐波电压抑制永磁同步电机谐波电流的控制方法

摘要

一种注入谐波电压抑制永磁同步电机谐波电流的控制方法，其特征在于：该方法在实时提取永磁同步电机中的谐波电流分量的基础上，通过加入谐波电流抑制环的方式，实现对谐波电流的闭环控制，进而计算得到为抑制永磁同步电机5、7次谐波电流所需注入的谐波电压分量，并将得到的谐波电压分量注入到永磁同步电机调速系统中的三相控制电压中，抵消永磁同步电机运行时电机电流中的5、7次谐波分量，达到了抑制5、7次谐波电流的目的。该方法不仅可以避免传统的抑制谐波电流方式中需准确检测电流过零点的技术难点，而且能够明显地改善电机电流波形，同时有效抑制因逆变器非线性特性及电机气隙磁场畸变造成的电机5、7次谐波电流，有效减少由5、7次谐波电流分量引起的附加损耗，降低永磁同步电机电磁转矩和转速脉动，提高永磁同步电机的运行效率及运行可靠性。

主权项

1.一种注入谐波电压抑制永磁同步电机谐波电流的控制方法，其特征在于，该方法由以下步骤构成：a)首先采集电机的定子电流信号：利用电流霍尔传感器采集永磁同步电机的三相定子电流信号i_a，i_b，i_c；b)检测电机的转子位置信号，计算电机的电角速度和电角度：利用转子位置传感器检测得到永磁同步电机的转子位置θ_r及转速ω_r，并根据θ_r及ω_r计算得到永磁同步电机转子电角速度ω＝pω_r及永磁同步电机转子电角度θ＝pθ_r；其中：p为电机的极对数；c)将采集得到的电机定子电流信号i_a，i_b，i_c经5、7次谐波电流提取模块，分别得到在5次谐波dq同步旋转坐标轴系下的5次谐波d轴分量i_d5th和5次谐波q轴分量i_q5th及在7次谐波dq同步旋转坐标轴系下的7次谐波d轴分量i_d7th和7次谐波q轴分量i_q7th；d)将i_d5th、i_q5th、i_d7th、i_q7th带入5、7次谐波电流抑制算法模块，计算并得到为抑制永磁同步电机5次谐波电流所需注入的d轴谐波电压分量u_{d5th_out}和q轴谐波电压分量u_{q5th_out}及为抑制永磁同步电机7次谐波电流所需注入的d轴谐波电压分量u_{d7th_out}和q轴谐波电压分量u_{q7th_out}；e)将计算得到的抑制永磁同步电机5、7次谐波电流所需注入的d、q轴谐波电压分量u_{d5th_out}、u_{q5th_out}及u_{d7th_out}、u_{q7th_out}带入谐波电压dq/abc变换模块计算并得到在静止三相abc坐标轴系下为抑制永磁同步电机5、7次谐波电流所需注入的谐波电压分量f)将传统永磁同步电机调速系统输出控制电压计算模块计算后得到的控制电压u′_a、u′_b、u′_c分别与做减法运算后，即可得到含有抑制5、7次谐波电流分量的调速系统的最终控制电压u_a、u_b、u_c。h)将最终控制电压u_a、u_b、u_c经空间矢量脉宽调制模块调制后获得控制永磁同步电机运行的两电平电压型PWM逆变器的开关信号S_a、S_b、S_c。