[发明专利]一种电流源型电机驱动系统零电压开关及共模电压抑制方法

摘要

本发明公开一种电流源型电机驱动系统零电压开关及共模电压抑制方法，包括：位于三相永磁同步电机侧的电机定子绕组端口，由电流源型逆变器馈电；电流源型逆变器直流侧与零电压开关辅助电路并联；零电压开关辅助电路包括两个串联的开关管二极管支路以及电容支路；电源侧斩波器与电压源并联；两个直流母线电感分别电源侧斩波器串联，另一端分别与零电压开关辅助电路并联；直流母线电感的电流由斩波器控制，转速由电流源型逆变器控制。本发明可以降低高频开关器件的dv/dt，减小系统的共模电压，抑制高频变换器的电磁干扰，同时软开关的加入提高了系统的效率，有利于提升系统的功率密度，并且减少变换器的散热成本。

主权项

1.一种电流源型电机驱动系统零电压开关及共模电压抑制方法，其特征在于：所述的系统包括位于三相永磁同步电机(1.7)侧的电机定子绕组端口，由电流源型逆变器(1.5)馈电；电流源型逆变器(1.5)三相输出端接三个电容(1.6)滤波；电流源型逆变器(1.5)直流侧两端分别与两个直流母线电感(1.3)串联；零电压开关辅助电路(1.4)和电流源型逆变器(1.5)直流侧并联；电源侧斩波器(1.2)与电压源(1.1)并联；直流母线电感(1.3)和电源侧斩波器(1.2)串联；零电压开关辅助电路(1.4)包括两个串联的开关管和二极管以及一个缓冲电容；电流源型逆变器(1.5)对应直流母线电感(1.3)的电流由斩波器控制，所述三相永磁同步电机(1.7)转速由电流源型逆变器(1.5)控制，所述的控制方法包括以下步骤：/n1)母线电流给缓冲电容充电：开关周期开始时，电流源型逆变器(1.5)所对应的电流矢量为零矢量I₇，此时逆变器侧所有开关管均关断，辅助电路开关管S₃和S₄导通，由于上一个开关周期结束，缓冲电容电压为U₂远大于零，二极管D₃和D₄截止，母线电流给缓冲电容C充电，电容电压逐渐降低；/n2)辅助电路作为续流通路：缓冲电容C电压降为零，二极管D₃和D₄导通，母线电流从辅助电路(1.4)流过；/n3)母线电流给缓冲电容充电：电流源型逆变器(1.5)的零矢量I₇作用结束，电流矢量I₂开始作用，辅助电路开关管S₃和S₄关断，缓冲电容电压小于电机端电压，母线电流通过二极管给缓冲电容C充电，电流源型逆变器(1.5)直流侧电压逐步抬高；/n4)逆变器开关管导通：母线电流通过二极管给缓冲电容C充电，直到电容电压等于电机端电压，电流源型逆变器(1.5)的开关管S_i1和S_i2零电压开通；/n5)母线电流给缓冲电容充电：电流源型逆变器(1.5)的零矢量I₂作用结束，开关管S_i1和S_i2关断，电流矢量I₁开始作用，缓冲电容电压小于电机端电压，母线电流通过二极管给缓冲电容C充电，电流源型逆变器(1.5)直流侧电压逐步抬高；/n6)逆变器开关管导通：母线电流通过二极管给缓冲电容C充电，直到电容电压等于电机端电压，电流源型逆变器(1.5)的开关管S_i1和S_i6零电压开通；/n7)斩波器二极管导通：斩波器开关管关断，二极管续流，逆变器以及辅助电路工作状态没有变化。/n