[发明专利]串联电机驱动系统输入缺一相容错型直接转矩控制方法

摘要

本发明涉及一种串联电机驱动系统输入缺一相容错型直接转矩控制方法，具体应用于单逆变器供电六相永磁同步电机串联三相永磁同步电机驱动系统，目的是利用剩余的5相逆变桥实现该种双电机串联驱动系统出现输入侧缺一相情况下两台电机瞬时电磁转矩解耦控制，以提高该种串联驱动系统的可靠性。

主权项

1.一种串联电机驱动系统输入缺一相容错型直接转矩控制方法，其特征在于：具体应用于单逆变器供电六相永磁同步电机串联三相永磁同步电机驱动系统，该方法包括如下步骤，S1：利用T6正交变换矩阵，将包括缺失相的六个输入电流isA～isF变换为αβ坐标中iαiβ及xy坐标系中ixiy：其中，io1、io2为两个零序电流；由于六相电机缺失一相，且三相绕组具有中心点，所有串联的两台电机驱动系统只有4个自由度可控制，由于需要对两台电机的定子磁链、电磁转矩进行闭环控制，占用了4个自由度，所以两个零序轴系上变量是不受控制的；S2：利用公式(2)、iαiβ、六相电机转子磁链ψf1及六相电机转子位置角θr1计算出αβ平面六相电机定子磁链ψsαψsβ；Lsm1＝0.5(Ldm1+Lqm1)，Lrs1＝0.5(Ldm1‑Lqm1)，Ldm1、Lqm1分别为六相电机相绕组主磁路的直、交轴电感，Lsσ1为六相电机相绕组漏电感；利用公式(3)、ixiy、三相电机转子磁链ψf2及三相电机转子位置角θr2计算出xy平面三相电机定子磁链ψsxψsy：Lsm2＝0.5(Ldm2+Lqm2)，Lrs2＝0.5(Ldm2‑Lqm2)，Ldm2、Lqm2分别为三相电机相绕组主磁路的直、交轴电感，Lsσ2为三相电机相绕组漏电感；S3：判断αβ平面六相电机定子磁链ψsαψsβ矢量所处αβ平面扇区编号θ1si；判断xy平面三相电机定子磁链ψsxψsy矢量所处xy平面扇区编号θ2si；S4：根据αβ平面六相电机定子磁链ψ_sαψ_sβ及定子磁链幅值给定经六相电机磁链滞环比较器，输出控制αβ平面六相电机定子磁链幅值的变量φ_e1：根据xy平面三相电机定子磁链ψ_sxψ_sy及定子磁链幅值给定经三相电机磁链滞环比较器，输出控制xy平面三相电机定子磁链幅值的变量φ_e2：S5：利用公式(4)、iαiβ及ψsαψsβ计算六相电机电磁转矩Te1；Te1＝p1(ψsαiβ‑ψsβiα)    (4)其中，p1为六相电机磁极对数；利用公式(5)、ixiy及ψsxψsy计算三相电机电磁转矩Te2；Te2＝p2(ψsxiy‑ψsyix)    (5)其中，p2为三相电机磁极对数；S6：将六相电机电磁转矩T_e1及其给定值送给六相电机转矩滞环比较器，输出控制六相电机电磁转矩变量τ_e1，其中，εm1为六相电机转矩滞环环宽，其值可以根据实际六相电机转矩控制误差需要设置；将三相电机电磁转矩T_e2及其给定值送给三相电机转矩滞环比较器，输出控制三相电机电磁转矩变量τ_e2，其中，εm2为三相电机转矩滞环环宽，其值可以根据实际三相电机转矩控制误差需要设置；S7：将τe1、φe1、θ1si、τe2、φe2、θ2si同时送给最优开关矢量表，获得一组剩余健康5相逆变桥最优开关组合，通过逆变器作用于缺失一相输入的六相串联三相永磁同步电机驱动系统，实现两台电机定子磁链幅值误差及电磁转矩误差为0控制目标。