[发明专利]一种基于改进式SVPWM的永磁同步电机开绕组容错直接转矩控制方法

摘要

本发明公开了一种基于改进式SVPWM的永磁同步电机开绕组容错直接转矩控制方法，包括如下步骤：当逆变器开关管出现开路故障后，先切断电机端口和故障逆变器开关管之间的连接，将电机端口连接至电源中点，通过剩余的开关管对系统拓扑进行容错重构；通过PI控制器输出给定转矩；利用“电流法”估算定子磁链；通过给定转矩和估算转矩的差值得到负载角的变化量dδ，由最大转矩电流比控制给出参考定子磁链，并由此计算给定参考电压矢量。通过剩余的开关管进行改进式空间电压矢量脉宽调制重构，输出开关频率固定的双逆变器PWM控制信号给逆变器，在开关管开路故障下，保证故障下系统的安全、稳定运行，使系统具有良好的稳态和动态性能。

主权项

1.一种基于改进式SVPWM的永磁同步电机开绕组容错直接转矩控制方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步，当逆变器开关管出现开路故障后，先切断电机端口和故障逆变器开关管之间的连接，将电机端口连接至电源中点，通过剩余的开关管对系统拓扑进行容错重构；第二步，三相定子电流ia、ib、ic由电流霍尔传感器采集后，经克拉克3r/2s坐标变换后得到两相静止坐标系下的电流分量iα、iβ；第三步，利用光电编码器计算出三相永磁电机转子的位置θr和实际转速n，实际转速n与给定速度n*作差经过PI控制器得到给定参考转矩Te*；根据给定参考转矩Te*，由最大转矩电流比控制法求得给定参考定子磁链|ψs|*；第四步，通过第二步得到的电流分量iα、iβ以第三步的得到的θr，利用“电流法”估算定子磁链ψs；在两相静止坐标系下，利用磁链分量ψα和ψβ以及iα和iβ计算出本次实时估测的电磁转矩Te；第五步，利用估测的电磁转矩Te与给定转矩通过PI控制器计算负载角的变化量Δδ，再通过磁链分量ψα、ψβ进行三角反正切计算得到定子磁链位置角θs；再并结合第三步计算所得的|ψs|*，算出给定参考电压矢量uα、uβ；第六步，将第五步得到的给定参考电压矢量分量uα、uβ输入双逆变器PWM调制模块，发出开关频率固定的PWM控制信号给双逆变器，在开关管开路故障下，保证系统的安全、稳定运行。