[发明专利]基于准Z源双级矩阵变换器的永磁同步电机无源控制方法

摘要

本发明涉及一种基于准Z源双级矩阵变换器的永磁同步电机无源控制方法，采集准Z源双级矩阵变换器的三相输入电压和三相输出电流，以及永磁同步电机的电机转子位置角和转子机械转速；采用整流级插入直通矢量的SVPWM调制算法得到整流级及准Z源电路开关管的开关信号；基于互联与阻尼分配的无源控制器对变换器逆变级开关信号进行调制；整流级和逆变级进行协调控制，实现准Z源双级矩阵变换器及永磁同步电机的控制。能够在保证PMSM运行在额定电压的前提下，提高系统的快速性和鲁棒性；本发明对于双级矩阵变换器采用SVPWM方法，通过选择最优开关次序，大幅减小了开关器件的开关次数，使得损耗大大减小。

主权项

1.一种基于准Z源双级矩阵变换器的永磁同步电机无源控制方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1)采集准Z源双级矩阵变换器的三相输入电压ua、ub、uc和三相输出电流iA、iB、iC，以及永磁同步电机的电机转子位置角θ和转子机械转速ω；2)三相输入电压ua、ub、uc以及直通占空比D送入整流级调制，采用整流级插入直通矢量的SVPWM调制算法得到整流级及准Z源电路开关管的开关信号gst和g1～g6，其中，gst为直通脉冲，用来控制准Z源网络直通与非直通状态切换，使准Z源网络输出升压后的电压u’a、u’b、u’c；g1～g6则用来控制变换器整流级开关动作；3)三相输出电流iA、iB、iC经过PARK转换为两相电流id、iq，与转子机械转速ω、阻尼注入、负载转矩TL、期望转速ω*一起送入基于互联与阻尼分配的无源控制器中，得到dq坐标下的d、q轴电压ud、uq，再经过PARK逆转换为三相电压送变换器逆变级调制，逆变级调制输出g7～g12则用来控制变换器逆变级开关动作；4)整流级和逆变级进行协调控制，得到准Z源双级矩阵变换器各双向开关的开关信号，实现准Z源双级矩阵变换器及永磁同步电机的控制。