CN108011563B - 一种多相电机驱动器控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电机驱动器领域，具体涉及一种多相电机驱动器控制方法，多相电机驱动器由2n相逆变器组成，n为自然数，其中，第1、2相桥臂由第一模块控制；第3、4相桥臂由第二模块控制；依次类推，第2n‑1、2n相桥臂由第n模块控制；第一模块控制中，第一调制波和第二调制波相减，然后与第一载波比较生成第一模块的控制信号；第一调制波和第二调制波之差大于第一载波1时，第1相桥臂上开关和第2相桥臂下开关导通，此时若第1相桥臂电流小于0，则第1相桥臂上开关关断，只有第2相桥臂下开关导通；此时若第2相桥臂电流大于0，则第2相桥臂下开关关断，只有第1相桥臂上开关导通。本发明只需调制波运算和载波比较产生控制信号，就能消除系统共模电压。

Description

一种多相电机驱动器控制方法
技术领域
本发明涉及电机驱动器领域，尤其涉及一种多相电机驱动器控制方法。
背景技术
传统三相电机驱动系统目前已经得到广泛应用，技术较为成熟，但存在一些弊端。随着电力电子技术的发展，电机驱动系统不再受供电相数限制，多相电机及其驱动器控制成为研究热点。与传统三相电机驱动系统相比,多相电机驱动系统具有更多的控制自由度，具有良好的转矩控制性能和容错性能等，在电动汽车、军用舰船、轨道交通和航空航天等领域具有优势和广阔的应用前景。
实际应用中，多相电机驱动器有两种控制方法，一种是空间矢量调制方法，另一种是载波调制方法。空间矢量调制方法计算量大，工程实现较为复杂。载波调制方法工程实现简单，但现有的控制方法存在一定问题，比如无法有效消除共模电压的影响。因此亟需一种有效消除系统共模电压的多相电机驱动器控制方法。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术中的不足，提供一种多相电机驱动器控制方法。本发明方法能够有效消除系统共模电压。
为了解决上述存在的技术问题实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种多相电机驱动器控制方法，该方法内容如下：
所述多相电机驱动器由2n相逆变器组成，n为自然数，其中，第1相桥臂和第2相桥臂由第一模块控制；第3相桥臂和第4相桥臂由第二模块控制；……，依次类推，第2n-1相桥臂和第2n相桥臂由第n模块控制；
第一模块控制中，第一调制波和第二调制波相减，然后与第一载波比较生成第一模块的控制信号；
第二模块控制中，第三调制波和第四调制波相减，然后与第二载波比较生成模第二块的控制信号；
依次类推，第n模块控制中，第2n-1调制波和第2n调制波相减，然后与第 n载波比较生成第n模块的控制信号；
所有调制波表达式如下，其中u2n-1(t)和u2n(t)分别为第n模块调制波，
Figure RE-GDA0001588810140000027
为第n模块相位角，m为调制度，K为控制系数，ω为调制波角频率；
Figure RE-GDA0001588810140000021
Figure RE-GDA0001588810140000022
Figure RE-GDA0001588810140000023
Figure RE-GDA0001588810140000024
Figure RE-GDA0001588810140000025
Figure RE-GDA0001588810140000026
第n模块控制信号产生方式如下：第2n-1调制波和第2n调制波之差大于第 n载波时，第2n-1相桥臂上开关和第2n相桥臂下开关导通，此时若第2n-1相桥臂电流小于0，则第2n-1相桥臂上开关关断，只有第2n相桥臂下开关导通；此时若第2n相桥臂电流大于0，则第2n相桥臂下开关关断，只有第2n-1相桥臂上开关导通；第调制波2n-1和第2n调制波之差小于第n载波时，第2n-1相桥臂下开关和第2n相桥臂上开关导通，此时若第2n-1相桥臂电流大于0，则第2n-1 相桥臂下开关关断，只有第2n相桥臂上开关导通；此时若第2n相桥臂电流小于0，则第2n相桥臂上开关关断，只有第2n-1相桥臂下开关导通。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：不需要复杂的空间矢量调制，只需要简单的调制波运算和载波比较产生控制信号，就能消除系统共模电压。
附图说明
图1为多相电机驱动器的电路原理图；
图2为n＝3时本发明的控制方法。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
本发明的一种多相电机驱动器控制方法，该方法内容如下：
所述多相电机驱动器由2n相逆变器组成，其中n为自然数，如图1所示，其中，第1相桥臂和第2相桥臂由第一模块1控制，第3相桥臂和第4相桥臂由第二模块控制，……，依次类推，第2n-1相桥臂和第2n相桥臂由第n模块控制。
下面选取n＝3时来具体说明本发明控制方法，如图2所示，控制方法的实现步骤如下：
第一模块控制中，第一调制波和第二调制波相减，然后与第一载波1比较生成第一模块的控制信号；
第二模块控制中，第三调制波和第四调制波相减，然后与第二载波2比较生成第二模块的控制信号；
第三模块控制中，第五调制波和第六调制波相减，然后与第三载波3比较生成第三模块的控制信号。第一～第五调制波表达式如下：
Figure RE-GDA0001588810140000041
Figure RE-GDA0001588810140000042
Figure RE-GDA0001588810140000043
Figure RE-GDA0001588810140000044
Figure RE-GDA0001588810140000045
Figure RE-GDA0001588810140000046
第一模块控制信号产生方式如下：第一调制波和第二调制波之差大于第一载波1时，第1相桥臂上开关和第2相桥臂下开关导通，此时若第1相桥臂电流小于0，则第1相桥臂上开关关断，只有第2相桥臂下开关导通；此时若第2 相桥臂电流大于0，则第2相桥臂下开关关断，只有第1相桥臂上开关导通。第一调制波和第二调制波之差小于第一载波1时，第1相桥臂下开关和第2相桥臂上开关导通，此时若第1相桥臂电流大于0，则第1相桥臂下开关关断，只有第2相桥臂上开关导通；此时若第2相桥臂电流小于0，则第2相桥臂上开关关断，只有第1相桥臂下开关导通。第一模块控制信号和第三模块控制信号产生方式和第一模块控制信号类似，不再赘叙。
以上所述实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通技术人员对本发明技术方案做出各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (1)

1.一种多相电机驱动器控制方法，其特征在于：该方法内容如下：
所述多相电机驱动器由2n相逆变器组成，n为自然数，其中，第1相桥臂和第2相桥臂由第一模块控制；第3相桥臂和第4相桥臂由第二模块控制；……，依次类推，第2n-1相桥臂和第2n相桥臂由第n模块控制；
第一模块控制中，第一调制波和第二调制波相减，然后与第一载波比较生成第一模块的控制信号；
第二模块控制中，第三调制波和第四调制波相减，然后与第二载波比较生成第二模块的控制信号；
依次类推，第n模块控制中，第2n-1调制波和第2n调制波相减，然后与第n载波比较生成第n模块的控制信号；
所有调制波表达式如下，其中u2n-1(t)和u2n(t)分别为第n模块调制波，
Figure FDA0002356160520000011
为第n模块相位角，m为调制度，K为控制系数，ω为调制波角频率；
Figure FDA0002356160520000012
Figure FDA0002356160520000013
Figure FDA0002356160520000014
Figure FDA0002356160520000015
......
......
Figure FDA0002356160520000017
Figure FDA0002356160520000016
第n模块控制信号产生方式如下：第2n-1调制波和第2n调制波之差大于第n载波时，第2n-1相桥臂上开关和第2n相桥臂下开关导通，此时若第2n-1相桥臂电流小于0，则第2n-1相桥臂上开关关断，只有第2n相桥臂下开关导通；此时若第2n相桥臂电流大于0，则第2n相桥臂下开关关断，只有第2n-1相桥臂上开关导通；第2n-1调制波和第2n调制波之差小于第n载波时，第2n-1相桥臂下开关和第2n相桥臂上开关导通，此时若第2n-1相桥臂电流大于0，则第2n-1相桥臂下开关关断，只有第2n相桥臂上开关导通；此时若第2n相桥臂电流小于0，则第2n相桥臂上开关关断，只有第2n-1相桥臂下开关导通。
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