[发明专利]开放式绕组感应电机3H桥驱动系统

摘要

开放式绕组感应电机3H桥驱动系统，属于电机控制领域，本发明为解决现有开放式绕组感应电机采用双逆变器的调制算法复杂的问题。本发明方案：整流器输出的直流母线上依次并联直流滤波电容、A、B和C相H桥逆变器相；开放式绕组感应电机的每相绕组并联在A、B或C相H桥逆变器的两个交流输出端之间；V/F控制器接收转速指令n_r，V/F控制器输出三相对称正弦调制波u_ar,u_br,u_cr给双极性SPWM调制，双极性SPWM调制将其与三角载波信号比较后产生6路开关信号，再经隔离与驱动单元输出12路驱动信号给A、B和C相H桥逆变器。

主权项

开放式绕组感应电机3H桥驱动系统，其特征在于，它包括整流器(1)、直流滤波电容(2)、3H桥逆变器、V/F控制器(7)、双极性SPWM调制(8)和隔离与驱动单元(9)；3H桥逆变器由A相H桥逆变器(3)、B相H桥逆变器(4)和C相H桥逆变器(5)构成；整流器(1)输出的直流母线上依次并联直流滤波电容(2)、A相H桥逆变器(3)、B相H桥逆变器(4)和C相H桥逆变器(5)；开放式绕组感应电机(6)的A相绕组并联在A相H桥逆变器(3)的两个交流输出端之间；开放式绕组感应电机(6)的B相绕组并联在B相H桥逆变器(4)的两个交流输出端之间；开放式绕组感应电机(6)的C相绕组并联在C相H桥逆变器(5)的两个交流输出端之间；V/F控制器(7)接收转速指令n_r，V/F控制器(7)输出三相对称正弦调制波u_ar,u_br,u_cr给双极性SPWM调制(8)，双极性SPWM调制(8)将输入的三相对称正弦调制波u_ar,u_br,u_cr与三角载波信号比较后产生6路开关信号，再经隔离与驱动单元(9)输出12路驱动信号给A相H桥逆变器(3)、B相H桥逆变器(4)和C相H桥逆变器(5)；双极性SPWM调制(8)对3H桥逆变器的控制由DSP数字实现，控制流程为：V/F控制器(7)根据速度指令n_r计算出电机所需电压的幅值和频率，进而分别产生三相对称正弦调制波u_ar,u_br,u_cr；DSP的定时器T1用于产生固定幅值和频率的三角载波；三相正弦调制波与三角载波比较产生6路PWM开关信号；V/F控制器(7)根据速度指令n_r计算出电机所需电压的幅值和频率，进而分别产生三相对称正弦调制波u_ar,u_br,u_cr的过程为：首先，根据速度指令n_r和电机额定转差率s_N计算出同步转速n_s：其次，将同步转速n_s转换为电机定子电流频率f₁：式中，p为电机极对数；然后，根据感应电机电压和频率的约束关系，计算在频率f₁下电机相电压幅值U_m：这里N₁为定子每相绕组总匝数，k_w1为绕组系数，Ф_N为额定磁通；最后，根据电压幅值U_m和频率f₁，产生三相对称正弦调制波：这里U_dc为直流母线电压，U_tm为三角载波信号u_t的幅值。