[发明专利]一种三相逆变器的谐波电流注入装置及方法

摘要

本发明公开了一种三相逆变器的谐波电流注入装置和方法，属于交流电机与驱动控制领域，装置包括转子位置传感器、电流分配器、静止/旋转坐标变换模块、d、q轴电流调节器、旋转/静止坐标变换模块和脉宽调制模块。通过d、q轴电流调节器分别对d、q轴电流给定值无差跟踪，通过脉宽调制模块对α、β轴给定电压进行空间矢量脉宽调制，输出PWM信号控制三相逆变器的输出电压。通过在电机的每相绕组中注入两个频率不同的正弦交流电流，实现电机的稳定运行。本发明对基波电流和谐波电流同时进行无差控制，实现电流谐波注入式游标磁阻电机的高性能调速运行，解决现有的装置和方法只能对其中的基波电流进行无差控制，无法对谐波电流无差控制的技术问题。

主权项

1.一种三相逆变器的谐波电流注入装置，包括转子位置传感器，用于获取电机转子位置信号θr；其特征在于，还包括：电流分配器，用于根据d1轴电流给定值id1*、q1轴电流给定值iq1*、d2轴电流给定值id2*、q2轴电流给定值iq2*、dq1旋转坐标系的初始相角α1*、dq2旋转坐标系的初始相角α2*、以及电机转子位置信号θr，计算得到d轴电流给定值id*，以及q轴电流给定值iq*；静止/旋转坐标变换模块，用于接收电机转子位置信号θr，以及电流谐波注入式游标磁阻电机三相绕组A、B、C相电流信号ia、ib、ic，将其转换得到d轴电流反馈值id、q轴电流反馈值iq；d轴电流调节器，其第一输入端与所述电流分配器的第一输出端连接，第二输入端与所述静止/旋转坐标变换模块的第一输出端连接，用于计算所述d轴电流给定值id*与d轴电流反馈值id的差值，并根据该差值，输出d轴电压给定值ud*；q轴电流调节器，其第一输入端与所述电流分配器的第二输出端连接，第二输入端与所述静止/旋转坐标变换模块的第二输出端连接，用于计算q轴电流给定值iq*与q轴电流反馈值iq的差值，并根据该差值，输出q轴电压给定值uq*；旋转/静止坐标变换模块，其第一输入端与所述d轴电流调节器的输出端连接，其第二输入端与所述q轴电流调节器的输出端连接，用于接收d轴电压给定值ud*、q轴电压给定值uq*与转子位置信号θr，根据转子位置信号θr将d轴电压给定值ud*、q轴电压给定值uq*合成的电压矢量变换到静止坐标系，得到静止αβ坐标系下的α轴给定电压uα*、β轴给定电压uβ*；脉宽调制模块，其输入端与所述旋转/静止坐标变换模块的输出端连接，用于对α轴给定电压uα*和β轴给定电压uβ*进行空间矢量脉宽调制，输出PWM信号；PWM信号用于控制三相逆变器的输出电压；三相逆变器的输出电压作用在电流谐波注入式游标磁阻电机的三相绕组上，控制电流谐波注入式游标磁阻电机运行。