[发明专利]基于五相开绕组FTFSCW-IPM电机驱动系统的零序电流抑制方法

说明书

本发明公开了一种基于五相开绕组FTFSCW‑IPM电机驱动系统的零序电流抑制方法，在电机运行过程中，将电机零序电流经过一个PI调节器得到共模电压的参考值，然后根据得到的共模电压的参考值将两个逆变器的零电压矢量的作用时间进行控制，使两个逆变器的开关序列错开时间工作，合成相对应的参考共模电压矢量，从而抑制零序电流。本发明提供的方法实现比较简单，对控制器要求不高，可以方便的移植到其它共直流母线；同时，不仅能抑制由共模电压引起的零序电流，而且可以很好的抑制逆变器死区引起的零序电流，减少电流的谐波分量。

技术领域

本发明属于电机控制领域，特别涉及一种基于五相开绕组FTFSCW-IPM电机驱动系统的零序电流抑制方法。

背景技术

大力发展电动汽车可以有效解决能源短缺和环境污染带来的压力，五相开绕组分数槽集中绕组容错电机(open-winding fault-tolerant fractional-slot concentratedwinding interior permanent magnet，下文简称为：五相开绕组FTFSCW-IPM)驱动系统具有功率范围宽，速度范围广，容错能力强的优点。共直流母线型开绕组驱动系统由于只需要一个电源供电，所以结构简单，紧凑型好。考虑到电动汽车的空间和结构限制，所以和双电源开绕组驱动系统相比，共直流母线型开绕组驱动结构更加适用于电动汽车的驱动。然而，由于共直流母线型的驱动结构会存在零序电流的流通路径，而零序电流的存在会导致电机的额外损耗和转矩脉动，降低电动汽车的运行性能，因此必须对共直流母线型的开绕组驱动系统进行零序电流抑制。

由于零序电流是由共模电压引起的，所以已有文献的零序电流抑制策略是使用不含共模电压的电压矢量合成参考电压矢量。但是当考虑到逆变器死区效应的影响，在实际应用中，这种方法并不能很好的抑制零序电流，死区效应引起的零序电流依然会存在。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术存在的问题，提供了一种能有效抑制零序电流，减少电流的谐波分量的基于五相开绕组FTFSCW-IPM电机驱动系统的零序电流抑制方法。

技术方案：本发明提供了一种基于五相开绕组FTFSCW-IPM电机驱动系统的零序电流抑制方法，在电机运行过程中，将电机零序电流经过一个PI调节器得到共模电压的参考值，然后根据得到的共模电压的参考值将两个逆变器的零电压矢量的作用时间进行控制，使两个逆变器的开关序列错开时间工作，合成相对应的共模电压的参考值，从而抑制零序电流。

进一步，所述两个逆变器分别合成二分之一的参考电压矢量的参考值。

进一步，所述两个逆变器的零电压矢量的作用时间差ΔT根据公式计算获得，其中，u_CMV表示PI调节器得到共模电压的参考值，U_dc表示直流母线电压，T_s表示开关管周期，t₁为逆变器1的五组上桥臂的开关管序列工作在10000状态的时间，t₄为逆变器1的五组上桥臂的开关管序列工作在11101状态的时间。