[发明专利]一种开绕组永磁同步电机驱动系统及其控制方法有效
| 申请号： | 201610263707.0 | 申请日： | 2016-04-26 |
| 公开（公告）号： | CN105811835B | 公开（公告）日： | 2018-08-24 |
| 发明（设计）人： | 魏佳丹;戴胜男;周波 | 申请（专利权）人： | 南京航空航天大学 |
| 主分类号： | H02P21/16 | 分类号： | H02P21/16;H02P27/12 |
| 代理公司： | 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 | 代理人： | 葛潇敏 |
| 地址： | 210016 江*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | 本发明公开一种开绕组永磁同步电机驱动系统，三相九开关变换器包含相互并联的3相桥臂，每相桥臂均包含顺序连接的上管、中管和下管，上管和中管构成上三相功率输出端口，中管和下管构成下三相功率输出端口；三相九开关变换器的直流侧并联连接直流电源，上、下三相功率输出端口分别与开绕组永磁同步电机的ABC三相绕组的两端相连，并使开绕组永磁同步电机的任一相绕组两端连接不同的桥臂；分别采集开绕组永磁同步电机的电流信号和电压信号，送入控制模块实现转速电流双闭环控制，由驱动模块输出PWM信号，实现对三相九开关变换器的控制。此系统成本低，调速性能好。本发明还公开一种开绕组永磁同步电机驱动系统的控制方法。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 低成本 绕组 永磁 同步电机 驱动 系统 及其 控制 方法 | ||
【主权项】：
1.一种开绕组永磁同步电机驱动系统，其特征在于：包括开绕组永磁同步电机、三相九开关变换器、控制器及直流电源，其中，三相九开关变换器包含相互并联的第一至第三桥臂，每相桥臂均包含顺序连接的上管、中管和下管，且3相桥臂的上管和中管共同构成三相九开关变换器的上三相功率输出端口，3相桥臂的中管和下管共同构成三相九开关变换器的下三相功率输出端口；3相桥臂的直流侧并联连接直流电源，而上、下三相功率输出端口分别与开绕组永磁同步电机的ABC三相绕组的两端abc、a′b′c′相连，并使开绕组永磁同步电机的任一相绕组两端连接不同的桥臂；控制器包括控制模块及分别与之连接的电流信号采集模块、位置信号采集模块和驱动模块，电流信号采集模块用于采集开绕组永磁同步电机的电流信号，位置信号采集模块用于采集开绕组永磁同步电机的电压信号，且前述电流、电压信号均送入控制模块，实现转速电流双闭环控制，由驱动模块输出PWM信号，实现对三相九开关变换器的控制；所述三相九开关变换器与开绕组永磁同步电机的连接方式是：开绕组永磁同步电机A相绕组的a端连接于第一桥臂的上管和中管之间，a′端连接于第二桥臂的中管和下管之间，B相绕组的b端连接于第二桥臂的上管和中管之间，b′端连接于第三桥臂的中管和下管之间，C相绕组的c端连接于第三桥臂的上管和中管之间，c′端连接于第一桥臂的中管和下管之间。
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进行观测，根据电流磁链模型获得转子磁链矢量计算值
进而获得相位差正弦量sin(Δθ)、幅值差
并利用获得的相位差正弦量sin(Δθ)矫正系统中给定转子电阻
利用获得的幅值差
矫正系统中给定励磁电感
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- 2016-11-15 - 2018-09-25 - H02P21/16
- 本发明提供一种异步电机转子时间常数静态辨识方法，在电机绕组中注入直流偏置叠加交流形式的电流，采样稳定的电流和对应的电压数据，对数据进行快速傅里叶分解，得到电机的总漏感和转子时间常数，实现了转子时间常数的直接辨识。本发明可有效抑制开关器件导通压降、延时和死区效应等非线性特性的影响，辨识结果的准确度高，利于发挥异步电机矢量控制的性能。进行参数辨识时，电机始终处于静止状态，能适用于较多的应用场合。此外，辨识过程中，计算方法比较简单，且可通过调整1个周期信号采样数据的个数，有效减少计算量。
- 一种开绕组永磁同步电机驱动系统及其控制方法-201610263707.0
- 魏佳丹;戴胜男;周波 - 南京航空航天大学
- 2016-04-26 - 2018-08-24 - H02P21/16
- 本发明公开一种开绕组永磁同步电机驱动系统，三相九开关变换器包含相互并联的3相桥臂，每相桥臂均包含顺序连接的上管、中管和下管，上管和中管构成上三相功率输出端口，中管和下管构成下三相功率输出端口；三相九开关变换器的直流侧并联连接直流电源，上、下三相功率输出端口分别与开绕组永磁同步电机的ABC三相绕组的两端相连，并使开绕组永磁同步电机的任一相绕组两端连接不同的桥臂；分别采集开绕组永磁同步电机的电流信号和电压信号，送入控制模块实现转速电流双闭环控制，由驱动模块输出PWM信号，实现对三相九开关变换器的控制。此系统成本低，调速性能好。本发明还公开一种开绕组永磁同步电机驱动系统的控制方法。
- 电力转换装置-201380079280.3
- 荒尾祐介 - 株式会社日立产机系统
- 2013-12-24 - 2018-08-14 - H02P21/16
- 本发明要解决的课题是：在获取电动机常数未知的电动机的感应电压系数时，在与电动机相关的信息不足、难以推测感应电压系数等的概略值的情况下，如果输入的概略值与电动机的真值大幅不同，则无传感器控制部的控制变得不稳定，导致电动机的旋转发生异常，不能获取感应电压系数。本发明提供的电力转换装置，包括：将直流电力转换成所要求的交流电力的交流转换部；检测连接的同步电动机的电流的电流检测部；对由上述电流检测部检测出的电流进行坐标转换的电流转换部；对上述交流转换部提供指令的电压运算部；对上述电压运算部提供指令的控制运算部；和判断由上述电流检测部检测出的电流的异常的异常检测部，上述控制运算部基于由上述异常检测部判断的异常判断进行上述同步电动机的速度控制，由此进行使上述同步电动机加速或减速的控制，开始获取上述同步电动机的感应电压系数。
- 一种电机相电阻测量方法-201711446818.6
- 洪为伟 - 顺丰科技有限公司
- 2017-12-27 - 2018-07-31 - H02P21/16
- 一种电机相电阻测量方法，包括：先将任意两相绕组并联，然后与另一相绕组串联，然后在新绕组两端加直流电压U，等待一段时间，电机三相电流将达到一个稳定值，用电流表测量输入直流电流I。根据获取的直流电压U和直流电流I计算相电阻值，计算公式为：
其中，RA、RB、RC分别为三相绕组的电阻值。该方法可实现简便一次性测量，无需确定三相绕组的联结方式，可直接对不同联结方式的三相绕组直接进行测量。
- 一种异步电机转子时间常数调节方法-201610255040.X
- 李鹏;姬凯;杨进京;刘忠举;赵影 - 中国船舶重工集团公司第七一二研究所
- 2016-04-21 - 2018-06-29 - H02P21/16
- 本发明公开了一种异步电机转子时间常数调节方法，先判断额定励磁电流是否准确；令电机在空载下高速运行，录取几个不同转速阶段下的变频器实际调制系数，计算得到正常情况下应有的理论调制系数，比较两者的值，并调整系统设定的励磁电流值，直至几个不同速度点两调制系数都比较接近为止；在确定系统设定的励磁电流值接近于额定励磁电流值的基础上，令电机在高速情况下带中载或重载运行，录取几个不同速度阶段的变频器实际调制系数，同时计算对应的转速下的调制系数，在几个不同的速度点比较两者的值；该方法效率高，费时少，可快速掌握该方法并应用于现场调试中，使电机转子时间常数接近真实值，从而保障电机工作在最佳状态。
- 基于三相交流电机等效电路的参数在线辨识方法-201610211820.4
- 王瑞;丛巍;田长安;陈广泰 - 中车大连机车研究所有限公司
- 2016-04-05 - 2018-06-26 - H02P21/16
- 本发明公开了一种基于三相交流电机等效电路的参数在线辨识方法，具有如下步骤：采集正常运行的三相交流电机的定子电压和定子电流，通过建立αβ坐标系，转化成定子电压矢量
和定子电流矢量
建立dq旋转坐标系，将得到的定子电压矢量
定义在坐标系中的d轴；获取所述三相交流电机的励磁电流矢量Lμ、等效漏感Lσ和供电角频率ωe根据公式求得等效转子电压矢量的初始值
和等效转子磁链
在所述的dq旋转坐标系中，根据电压矢量
随定子电阻Rs的变化，将沿与电流矢量平行的直线p1移动；所述的定子电流矢量
分解成的电流矢量初始值
将沿与定子电流矢量垂直的直线p2移动；通过公式，计算得出转子等效电阻Rrref；通过公式，得到电机定子电阻Rs。
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