[发明专利]无电解电容电机驱动系统及其谐振抑制方法、装置、系统

说明书

本发明提出了一种电器设备、无电解电容电机驱动系统及其谐振抑制方法、装置、系统，谐振抑制方法包括以下步骤：获取电机的三相电流、电机驱动系统的直流母线电压和电机的转速；根据三相电流和直流母线电压计算补偿电压矢量，以对电机驱动系统的谐振进行抑制；根据电机的三相电流、电机的转速和补偿电压矢量生成控制信号，以对无电解电容电机驱动系统中的逆变器进行控制。该无电解电容电机驱动系统的谐振抑制方法，能够有效抑制母线小电容与电网感抗及滤波电感产生的谐振，改善母线电压及输入电流波形。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种无电解电容电机驱动系统的谐振抑制方法、一种无电解电容电机驱动系统的谐振抑制装置、一种无电解电容电机驱动系统的谐振抑制系统和一种无电解电容电机驱动系统。

背景技术

交直交变换器是通用型逆变器的重要组成部分之一，它是由整流环节(交流变直流) 和交流环节(直流变交流)所组成的背靠背结构，整流环节可选用二极管不控整流器或PWM 可控整流器，相较于二极管不控整流器，PWM可控整流器使得母线电压可调，且能够获得更大的母线电压，更高的功率因素以及更小的输入电流谐波，但受经济因素的考虑，二极管整流器仍然是目前使用最为广泛的整流手段，其基本结构如图1所示，C_dc为母线支撑电容，其作用为滤波及储能。为了尽可能获得平稳的母线电压，C_dc通常选用容值较大的电解电容。图2所示为母线电压及母线电流波形，C_dc为大电解电容时，电容充放电速度慢，二极管导通时间短，电流为断续状态，理论上当C_dc→∞时，母线电压保持恒定，电流呈脉冲状，因此大电容下的输入电流谐波较大。此外，电解电容还存在体积大、价格高、寿命短的问题，这大大影响了系统的可靠性。

针对采用大电解电容的诸多问题，近些年专家学者开始研究去电解电容方案，用容值较小的电容(如薄膜电容)代替传统方案中的大电解电容，大大减小了体积且增加了控制器寿命。此外得益于容值的减小，电容的充电电流减小，可省去预充电回路，并且在小电容下电网输入电流趋于连续，可有效减小网侧的谐波。但是，采用容值较小的薄膜电容时，电容的滤波特性也减弱，母线电压会明显带有电网的六倍频分量，并且无电解电容还容易产生谐振问题。

为解决谐振问题，一些相关技术中，提出了无电解电容系统谐振的抑制方法，但其大多都采用带通或高通一类的数字滤波器提取母线电压中的谐振分量来构建补偿量。由于数字滤波器会对信号产生延迟，因此数字滤波器会使补偿信号产生偏差，从而降低系统的稳定裕度。并且，滤波器参数的设计依赖于电路中实际的电感值与电容值，而不同电网的阻抗不同且难以测量，且运行过程中的滤波电感及电容值会不断改变，因此滤波器的设计存在难度。另外，上述补偿方案的抑制效果与系统采样频率(中断执行频率)相关，随着采样频率的降低，对谐振的抑制效果会有所降低。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种无电解电容电机驱动系统的谐振抑制方法，以有效抑制母线小电容与电网感抗及滤波电感产生的谐振，改善母线电压及输入电流波形。

本发明的第二个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

本发明的第三个目的在于提出一种无电解电容电机驱动系统的谐振抑制装置。

本发明的第四个目的在于提出一种无电解电容电机驱动系统。

本发明的第五个目的在于提出一种电器设备。

为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种无电解电容电机驱动系统的谐振抑制方法，包括以下步骤：获取电机的三相电流、所述电机驱动系统的直流母线电压和所述电机的转速；根据所述三相电流和所述直流母线电压计算补偿电压矢量，以对所述电机驱动系统的谐振进行抑制；根据所述电机的三相电流、所述电机的转速和所述补偿电压矢量生成控制信号，以对所述无电解电容电机驱动系统中的逆变器进行控制。