[发明专利]一种高速永磁电机变频调速系统及方法

摘要

本发明公开了一种高速永磁电机变频调速系统及方法，该系统包括L滤波器、二极管整流器、Z源逆变器、高速永磁同步电动机、控制器、驱动模块、电压电流霍尔检测模块、定子电流霍尔检测模块、光电编码器测角度模块、过压过流保护模块。本发明将Z源逆变器引入高速永磁电机变频调速系统中，替代传统逆变器，实现对交流输出电压的灵活控制，从而提高调速系统的在电压降落故障时持续正常工作的能力，并利用Z源逆变器允许上下开关管直通的特点，解决了传统逆变器中因死区时间带来的电流谐波问题，提高了调速系统的可靠性和抗电磁干扰能力。

主权项

一种高速永磁电机变频调速系统，其特征在于，包括L滤波器、二极管整流器、Z源逆变器、高速永磁同步电动机、控制器、驱动模块、电压电流霍尔检测模块、定子电流霍尔检测模块、光电编码器测角度模块、过压过流保护模块，L滤波器连接电网和二极管整流器，用于对并网电流进行滤波，降低并网电流的谐波含量；Z源逆变器分别与二极管整流器和高速永磁同步电动机连接，此处所述的Z源逆变器由Z源交叉网络和三相逆变桥和直流输入侧IGBT开关器件组成；此外Z源逆变器与电压电流霍尔检测模块和驱动模块相连，电压电流霍尔检测模块用于检测Z源逆变器交叉解耦电容电压和电感电流，驱动模块用于向Z源逆变器的三相逆变桥发送控制脉冲信号；高速永磁同步电动机模块与光电编码器、定子电流霍尔检测模块相连；光电编码器模块用于检测电机转速，定子电流霍尔检测模块用于将检测电机定子三相电流；控制器模块与定子电流霍尔检测模块、电压电流霍尔检测模块、光电编码器模块、驱动模块和过压过流保护模块相连，控制器采样定子电流和Z源网络电容电压及电感电流，并将光电编码器模块采样过来的信号经过处理转化成电机转速，并将这些采样信号用于控制器闭环控制，并通过驱动模块，将脉冲信号处理放大，从而用于逆变器的驱动控制；在此过程中，控制器将检测过压过流保护模块报送过来的故障保护信号，并对故障信号进行响应，从而保障系统的正常运行；过压过流保护模块与电压电流霍尔检测模块、定子电流霍尔检测模块、驱动模块以及控制器相连，该模块对检测模块检测到的电流电压信号进行处理和判断，输出故障信息，并将故障信息输送给驱动模块及控制器做出相应的保护动作。