[发明专利]一种双电机串联预测型直接转矩控制方法

说明书

本发明涉及一种双电机串联预测型直接转矩控制方法，一是降低两台电机电磁转矩脉动，进一步增强驱动系统运行的平稳性；二是实现零序电流的主动控制，降低绕组电流的畸变，从而提高两台电机稳态运行性能。为了减少系统控制运算时间，提高数字控制的快速性，采用零序平面电压为0的部分电压矢量的预测型电磁转矩和定子磁链控制法；通过0和21或0和42电压矢量的作用时间的实时调节，实现零序电流为0的控制。

技术领域

本发明涉及一种双电机串联预测型直接转矩控制方法。

背景技术

单台电机采用单台逆变器供电模式是传统电机驱动模式，该种结构控制简洁，但由于采用的逆变器个数较多，整个驱动系统成本高，系统可靠性较低。有很多场合存在多台电机运行的情况，为了降低驱动成本，提高系统的可靠性，可以把多台电机串联起来，采用单台逆变器进行供电的驱动模式。

单六相逆变器供电六相串联三相双永磁同步电机驱动系统是一种常用的驱动结构，把六相电机电空间对称的两相绕组尾端并联后，再与三相电机中的一相绕组串联，这样三相绕组电流均分到并联的六相电机的两相绕组中。六相电机中产生对称空间旋转磁场的电流分量不流过三相绕组；而三相电机的电流虽然流过六相绕组，但不会在六相电机中产生旋转磁场。从而实现两台电机之间的解耦控制。采用直接转矩控制策略，可以进一步提高两台电机转矩的动态控制性能，同时也可以进一步提高两台电机之间控制的可靠性。

六相逆变器可以输出64种电压矢量，传统的基于最优开关矢量表的多相电机驱动直接转矩控制策略中开关矢量表存储空间非常庞大，而且采用滞环比较器控制方式带来较大的电磁转矩脉动和电流脉动，恶化了两台电机之间的解耦稳定运行特性。

另外，多相系统中存在多自由度控制难题。对于单六相逆变器供电六相串联三相双永磁同步电机驱动系统而言，控制两台电机需要4个自由度，三相绕组采用星型连接后，还需要控制1个自由度(把该自由度分量称为零序分量)。若该自由度不能得到较佳的控制，直接恶化实际驱动系统的稳态运行性能，例如绕组电流的严重畸变，两台电机铜和铁损耗增加等。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种双电机串联预测型直接转矩控制方法，实现两台电机电磁转矩和定子磁链精准控制，同时也实现了零序分量的主动控制。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种双电机串联预测型直接转矩控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：利用T₆正交变换矩阵将六相电机的六相输入电流i_A～i_F变换为αβ坐标系中i_αi_β、xy坐标系中i_xi_y及o₁o₂坐标系中i_o1i_o2；

步骤S2：利用六相平面旋转变换矩阵R(θ_r1)把i_αi_β变换到d₁q₁坐标系中的i_d1i_q1；利用三相平面旋转变换矩阵R(θ_r2)把i_xi_y变换到d₂q₂坐标系中的i_d2i_q2；

步骤S3：由i_d1i_q1、六相电机转子磁链ψ_f1、六相平面直、交轴电感L_d1L_q1，计算得到d₁q₁坐标系下的六相平面定子磁链ψ_sd1ψ_sq1；