[发明专利]一种电机控制系统查表插补法过调制控制方法

摘要

本发明涉及电机控制系统，尤其涉及一种电机控制系统中的过调制控制方法。一种电机控制系统查表插补法过调制控制方法，它包括：步骤一，根据给定的电压矢量Ur计算调制后的驱动信号；步骤二，对步骤一获得的驱动信号通过逆变器三相全桥处理模块得到输出电压矢量U；步骤三，以步骤二获得的输出电压矢量控制电机运转。本发明实现对逆变器输出电压的控制，将电压利用率提高10%，增大电机输出功率，拓宽电机调速范围。

主权项

一种电机控制系统查表插补法过调制控制方法，其特征在于，它包括：步骤一，根据给定的电压矢量Ur计算调制后的驱动信号；根据空间矢量PWM调制算法知，当给定电压矢量Ur在正六边形内切圆内部时，此时调制比M<1，采用正弦调制，此时零矢量作用时间；当给定电压矢量Ur幅值超过内切圆半径时，此时,即发生了过调制；此时需对给定电压矢量进行调整，使调制后的电压矢量落在正六边形内部，定义调制比M，‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑（1）当给定电压矢量位于空间矢量正六边形内切圆上时，调制比M=1，此时逆变器输出线电压基波有效值为0.707Udc，Udc为直流母线电压；当给定电压矢量位于正六边形外接圆上时，根据式（1）知，此时调制比M=1.1547，逆变器输出线电压基波有效值为0.742Udc；当给定电压矢量位于正六边形外接三角形的外接圆上时，此时逆变器输出方波，以六脉波的方式工作，由式（1）知，此时调制比M=2，逆变器输出线电压基波有效值为0.78Udc；由上述简单推导知，调制比M与逆变器输出电压矢量幅值大小是非线性关系；当时，此时给定电压矢量幅值位于正六边形内切圆与外接圆之间，定义该区域为过调制I区，当超出六边形时，则需保持矢量角度不变，减小幅值，使调整后的电压矢量终点落在正六边形边沿上；由SVPWM调制原理知，当发生过调制时；其中为PWM开关周期，为D轴电压矢量作用时间，为Q轴电压矢量作用时间，为零矢量作用时间，需重新分配各电压矢量作用时间，根据基波幅值相等的傅里叶变换分析得，此时‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑（2）为线性化后的调制比；给定电压矢量幅值大于正六边形外接圆半径时，定义该区域为过调制II区，此时零矢量作用时间始终为负值，当给定电压矢量位于正六边形外接三角形外时，此时计算得知，，为D轴电压矢量作用时间，为Q轴电压矢量作用时间，为零矢量作用时间，需重新分配各电压矢量作用时间，根据基波幅值相等的傅里叶变化分析，此时‑‑‑‑（3）式（2）（3）中，M为原调制比，为线性化之后的新调制比；使用matlab程序，绘制完整的SVPWM过调制线性化调制比查表；当发生过调制时，，此时需根据给定电压矢量Ur的幅值大小计算原调制比M值，然后根据SVPWM过调制线性化调制比查表查出该调制比下的新调制比，然后根据公式‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑（4）计算新电压矢量作用时间；步骤二，对步骤一获得的驱动信号通过逆变器三相全桥处理模块得到输出电压矢量U；步骤三，以步骤二获得的输出电压矢量控制电机运转。