[发明专利]一种抑制共母线单边可控开绕组永磁电机系统电流过零点波动的控制方法

摘要

本发明公开了一种抑制共母线单边可控开绕组永磁电机系统电流过零点波动的控制方法，本发明电机系统采用共直流电源结构，通过设计适当的零序电流参考值，并采用比例谐振控制器达到电流快速过零的目的，该系统采用一个全控变流器和一个不控变流器，降低了成本的同时增加了系统的容量，且只涉及一个直流电源且不需要隔离，实现电流快速过零。只是在控制算法上改动，不需要增加系统硬件成本。相比于传统的控制方法，本发明减小了电流过零点波动，降低了功率二极管的开关次数，降低了系统的EMI，控制方法简单，且抗干扰能力强。

主权项

一种抑制共母线单边可控开绕组永磁电机系统电流过零点波动的控制方法，包括如下步骤：(1)采集所述永磁电机系统的端电压、相电流、公共的直流母线电压Udc、电机转速ω以及转子位置角θ；(2)利用所述的转子位置角θ对相电流进行dq0坐标旋转变换，得到相电流的d轴分量id、q轴分量iq和0轴分量iz；(3)根据所述的电机转速ω以及相电流的d轴分量id，q轴分量iq和0轴分量iz，计算出永磁电机系统的实际输出功率P、有功轴电压补偿量Δuq、无功轴电压补偿量Δud和零序电压补偿量Δuz；(4)根据所述的实际输出功率P、有功轴电压补偿量Δuq和无功轴电压补偿量Δud，通过基于无功轴电流为零的矢量控制算法计算出有功轴电压指令uq和无功轴电压指令ud；(5)根据所述的有功轴电压指令uq和无功轴电压指令ud计算出零序电流参考值Iz；进而根据所述的零序电流参考值Iz和0轴分量iz通过比例谐振控制，计算得到零序电压指令uz；(6)根据所述的相电流确定永磁电机系统中不控型变流器交流侧的相电压，并对所述的相电压进行dq0坐标旋转变换，得到相电压的d轴分量ud2、q轴分量uq2和0轴分量uz2；进而使所述的d轴分量ud2、q轴分量uq2和0轴分量uz2对应与无功轴电压指令ud、有功轴电压指令uq和零序电压指令uz相加，得到永磁电机系统中可控型变流器的无功轴电压指令ud1、有功轴电压指令uq1和零序电压指令uz1；(7)根据所述的无功轴电压指令ud1和有功轴电压指令uq1，利用SVPWM算法确定所述可控型变流器的调制电压矢量所在的扇区以及该扇区对应两个有效矢量的作用时长；进而根据所述的零序电压指令uz1和直流母线电压Udc，计算出可控型变流器两个零矢量的作用时长；根据所述的两个有效矢量及其对应的作用时长以及两个零矢量及其对应的作用时长，构造得到一组PWM信号以对可控型变流器进行控制。