[发明专利]减小三相电动机中转矩脉动的相位畸变补偿设备和方法

权利要求书

1．一种减小三相电动机中转矩脉动的相位畸变补偿设备，包括：

整流器元件，用于将输入的AC电压整流成DC电压；

上和下DC链接电容器，与整流元件并联连接，每个DC链接电容器用于对DC电压执行充电和放电操作；

变换器，与电容器并联连接，适于根据与开关信号一起分别从电容器放电的电压产生适于使三相电动机旋转的三相电压；

电压命令发生器，根据电容器之间的电压差、电动机的实际转速和命令速度之差以及电动机的转子位置计算包括在变换器中的A和B相的开关元件的相应开关操作的补偿分量，并提供包括计算出的补偿分量的相应开关时间，从而控制电动机的转速。

2．根据权利要求1的相位畸变补偿设备，还包括：

速度检测器，与电动机连接，适于检测电动机的转速；

位置检测器，与速度检测器连接，适于根据检测到的转速检测电动机的转子位置；

减法器，与位置检测器和速度检测器连接，适于从命令速度导出检测到的转速的误差；

速度控制器，与减法器的输出连接，适于根据导出的速度误差确定将提供给电动机的电压电平；以及

电压检测器，适于导出上和下DC链接电容器之间的电压差。

3．根据权利要求2的相位畸变补偿设备，还包括，置换电压检测器：

电流检测器，检测输入到连接三相电动机的任意一相的上和下DC链接电容器之间连接节点的电流；以及

积分器，对检测到的电流进行积分，从而间接导出电容器之间的电压差。

4．根据权利要求3的相位畸变补偿设备，其中，电压命令发生器根据积分器导出的电压差、位置检测器检测的转子位置和速度控制器确定的电压电平计算A和B相的开关元件的各开关操作的补偿分量。

5．根据权利要求3的相位畸变补偿设备，还包括，置换电流检测器和积分器：

电流检测器包括二极管和电容器，用于检测输入到连接节点的电流。

6．一种减小三相电动机中转矩脉动的相位畸变补偿方法，包括以下步骤：

(a)根据驱动三相电动机的电压命令，计算分别与变换器中A和B-相引线相关联的四个开关元件中上方元件的相应开关时间(Ta和Tb)；

(b)将计算出的开关时间(Ta和Tb)相互比较；

(c)从Ta和Tb计算处于A和B-相引线开关状态中下方开关的工作时间t1和从Ta和Tb计算处于A和B-相引线开关状态中上方开关的工作时间t2，

(d)在计算完开关时间(t1和t3)之后，检测输入到分别与变换器的A和B-相引线相连接的上下DC链接电容器之间的连接节点的电流，将检测到的电流积分，从而导出上方DC链接电容器两端电压和下方DC链接电容器两端电压之间的差，

(e)根据导出的电压差，计算开关时间(Ta和Tb)的相应补偿分量(ΔTa和ΔTb)，以及

(f)产生分别反映计算出的补偿分量的新的开关时间(Ta′和Tb′)，将新的开关时间提供给变换器。

7．根据权利要求6的相位畸变补偿方法，其中，当下方DC链接电容器两端的电压(V2)大于上方DC链接电容器两端的电压(V1)时增大开关时间(Ta和Tb)，而当上方DC链接电容器两端的电压(V1)大于下方DC链接电容器两端的电压(V2)时缩短开关时间。