CN108183638B - 一种三相九开关双同步电机分时控制逆变器及控制方法 - Google Patents

一种三相九开关双同步电机分时控制逆变器及控制方法 Download PDF

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CN108183638B CN201810055078.1A CN201810055078A CN108183638B CN 108183638 B CN108183638 B CN 108183638B CN 201810055078 A CN201810055078 A CN 201810055078A CN 108183638 B CN108183638 B CN 108183638B
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Abstract

本发明公开了一种三相九开关双同步电机分时控制逆变器及控制方法，采用直接转矩法获取双永磁同步电机的磁链，转矩和磁链角，得到两台三相永磁同步电机控制桥臂的开关状态矢量划分扇区，根据不同时刻的电机转子根据扇区位置可以划分成转矩增大、转矩减小、磁链增大、磁链减小四个方向，据此可以得到不同方向的桥臂开关通断状态，利用直接转矩控制获取三相永磁同步电机的电压矢量表，并通过权重函数选择其桥臂的开关状态对两台三相永磁同步电机进行控制，选择开关可以自主控制奇偶时刻不同的PWM信号输入到逆变器，实现了两个三相永磁同步电机分时运行，本方法控制简单明确。

Description

一种三相九开关双同步电机分时控制逆变器及控制方法
技术领域
本发明属于电机控制技术领域，具体涉及一种三相九开关双同步电机分时控制逆变器及控制方法。
背景技术
近年来，随着纺织业，造纸，轧钢和轨道交通等行业的快速发展，多电机驱动分时控制系统引起到了广大学者的关注。一般的多电机驱动分时控制系统中，每台三相电机均由一台三相逆变器独立控制，不能实现双永磁同步电机的分时控制，而且控制方法复杂，采用开关器件数量多，因此亟需一种多相逆变器的新型多电机驱动控制结构，而在对多个电机同时控制时，传统的矢量控制取决于异步电动机的数学模型是否能够简化，需要将交流电动机与直流电动机作比较、等效、转化，即需要模仿直流电动机的控制。控制流程复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三相九开关双同步电机分时控制逆变器及控制方法，以克服现有技术的不足。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种三相九开关双同步电机分时控制逆变器，包括控制器、三相九开关变换器、三相永磁同步电机M1和三相永磁同步电机M2；
三相九开关变换器包括三个并联在直流电源上逆变器桥臂；每个逆变器桥臂均由三个功率开关管串联而成，每个逆变器桥臂上的相邻两个功率开关管之间为一个中性点，三相永磁同步电机M1的三个电枢绕组分别连接在三个逆变器桥臂的同一位置中性点，三相永磁同步电机M2的三个电枢绕组分别连接在三个逆变器桥臂的同一位置中性点。
进一步的，三相九开关变换器包括并联在直流电源上的逆变器桥臂L1、逆变器桥臂L2和逆变器桥臂L3；逆变器桥臂L1由功率开关管T1、功率开关管T4和功率开关管T7串联而成，逆变器桥臂L2由功率开关管T2、功率开关管T5和功率开关管T8串联而成，逆变器桥臂L3由功率开关管T3、功率开关管T6和功率开关管T9串联而成。
进一步的，功率开关管T1、功率开关管T2、功率开关管T3、功率开关管T4、功率开关管T5、功率开关管T6、功率开关管T7、功率开关管T8和功率开关管T9均采用IGBT或MOSFET功率器件。
进一步的，三相永磁同步电机M1的第一电枢绕组A与逆变器桥臂L1的功率开关管T1和功率开关管T4之间的中性点x点相连；三相永磁同步电机M1的第二电枢绕组B与逆变器桥臂L2的功率开关管T2和功率开关管T5之间的中性点y点相连；三相永磁同步电机M1的第三电枢绕组C与逆变器桥臂L3的功率开关管T3和功率开关管T6之间的中性点z点相连。
进一步的，三相永磁同步电机M2的第一电枢绕组U与逆变器桥臂L1的功率开关管T4和功率开关管T7之间的中性点a点相连；三相永磁同步电机M2的第二电枢绕组V与逆变器桥臂L2的功率开关管T5和功率开关管T8之间的中性点b点相连；三相永磁同步电机M2的第三电枢绕组W与逆变器桥臂L3的功率开关管T6和功率开关管T9之间的中性点c点相连。
进一步的，控制器包括电流检测传感器、霍尔位置传感器、选择电路和 PI控制器；电流检测传感器连接于三相永磁同步电机的电枢绕组端口，用于检测两个三相永磁同步电机的三相电流，将检测到的三相电流送到参考电流发生器；霍尔位置传感器用于检测两个三相永磁同步电机的霍尔信号并送到转速PI控制器,PI控制器连接于选择电路输入端，选择电路通过选择开关Tc连接于逆变器桥臂。
一种三相九开关双同步电机分时控制逆变器的控制方法，分别输入两个三相永磁同步电机的给定速度，将给定速度与两个三相永磁同步电机各自的反馈回路的反馈速度对比后，经过PI调节器形成给定转矩，利用转矩模型和磁链模型分别计算获得两个三相永磁同步电机的实际转矩、实际磁链和磁链角，将给定转矩和实际转矩经过转矩调节模块后得到的转矩误差，将给定磁链和实际磁链经过磁链调节模块后得到的磁链误差，将得到的转矩误差、磁链误差分别输入各自的滞环控制器中，经过滞环处理之后将滞环控制器的输出信号与磁链角相结合，得到开关矢量信号，根据开关矢量信号控制PWM产生单元产生九路PWM信号，PWM产生单元通过在逆变器前面运用一个选择开关Tc，分别控制逆变器的九个功率开关器，让不同支路的PWM产生单元产生的不同PWM信号输入到逆变器，控制九个功率开关器的导通和关断，实现三相永磁同步电机M1和三相永磁同步电机M2实现分时运行。
进一步的，具体包括以下步骤：
步骤1)、利用三相直接转矩控制方法分别获取三相永磁同步电机M1和三相永磁同步电机M2的定子磁链实际幅值
Figure RE-GDA0001593131560000031
三相永磁同步电机M1 和三相永磁同步电机M2的电磁转矩实际值
Figure RE-GDA0001593131560000032
和实际定子磁链角
Figure RE-GDA0001593131560000033
Figure RE-GDA0001593131560000034
步骤2)、获取三相永磁同步电机M1的转矩给定值
Figure RE-GDA0001593131560000035
定子磁链给定幅值
Figure RE-GDA0001593131560000041
和三相永磁同步电机M2的转矩给定值
Figure RE-GDA0001593131560000042
定子磁链给定幅值
Figure RE-GDA0001593131560000043
步骤3)、三相永磁同步电机M1的转矩给定值
Figure RE-GDA0001593131560000044
和实际转矩
Figure RE-GDA0001593131560000045
经过转矩调节模块后得到的转矩误差
Figure RE-GDA0001593131560000046
磁链给定幅值
Figure RE-GDA0001593131560000047
和定子磁链实际幅值
Figure RE-GDA0001593131560000048
经过磁链调节模块后得到磁链误差
Figure RE-GDA0001593131560000049
同时，计算三相永磁同步电机M2的转矩给定值
Figure RE-GDA00015931315600000410
和实际转矩
Figure RE-GDA00015931315600000411
经过转矩调节模块后得到的转矩误差
Figure RE-GDA00015931315600000412
磁链给定幅值
Figure RE-GDA00015931315600000413
和定子磁链实际幅值
Figure RE-GDA00015931315600000414
经过磁链调节模块后得到磁链误差
Figure RE-GDA00015931315600000415
将三相永磁同步电机M1的磁链误差
Figure RE-GDA00015931315600000416
转矩误差
Figure RE-GDA00015931315600000417
和三相永磁同步电机M2 的磁链误差
Figure RE-GDA00015931315600000418
转矩误差
Figure RE-GDA00015931315600000419
输入到滞环控制器，根据以下公式得到滞环控制器的四个输出值
Figure RE-GDA00015931315600000420
HTe2：
Figure RE-GDA00015931315600000421
Figure RE-GDA00015931315600000422
Figure RE-GDA00015931315600000423
Figure RE-GDA00015931315600000424
步骤4)、将滞环控制器的输出信号与磁链角
Figure RE-GDA00015931315600000425
和θψs2相结合，得到开关矢量信号；
步骤5)、根据开关矢量信号控制PWM产生单元产生九路PWM信号，九路 PWM信号经过一个选择开关Tc，实现控制三相永磁同步电机M1和三相永磁同步电机M2分时运行。
进一步的，选择开关Tc由选择时刻Ti控制，根据公式：
Figure RE-GDA0001593131560000051
当选择时刻Ti为选择周期TS的奇数倍时，Tc＝1，开关接通第一支路；当选择时刻Ti处于选择周期TS的偶数倍时，Ti＝0，开关接通第二支路；选择功率开关管Tc后，把九路PWM信号输入到逆变器，定义PWM为输入到逆变器的最终九路PWM信号，即PWM＝{PWM1～9}：
Figure RE-GDA0001593131560000052
当Tc＝1时，把PWMA对应的开关矢量选择表A的九路PWM信号输入到逆变器，控制九个功率开关管的状态，使永磁同步电机M1运转；当Tc＝0时，把PWMB对应的开关矢量选择表B的九路PWM信号输入到逆变器，控制九个功率开关管的状态，使永磁同步电机M2运转；实现控制三相永磁同步电机 M1和三相永磁同步电机M2分时运行。
进一步的，其中，步骤2)中，三相永磁同步电机M1的给定转速
Figure RE-GDA0001593131560000053
与实际转速w1，经过速度调节模块后得到三相永磁同步电机M1的速度误差
Figure RE-GDA0001593131560000054
将三相永磁同步电机M1的速度误差经PI调节器后输出三相永磁同步电机 M1的给定电流，则将三相永磁同步电机M1的给定电流经过计算即可得到三相永磁同步电机M1的转矩给定值
Figure RE-GDA0001593131560000055
和定子磁链给定幅值
Figure RE-GDA0001593131560000056
同理根据三相永磁同步电机M2的给定转速
Figure RE-GDA0001593131560000057
与实际转速w2得到三相永磁同步电机M2 的转矩给定值
Figure RE-GDA0001593131560000058
和定子磁链给定幅值
Figure RE-GDA0001593131560000059
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明一种三相九开关双同步电机分时控制逆变器，包括控制器、三相九开关变换器、三相永磁同步电机M1和三相永磁同步电机M2,采用三相逆变器分时控制双电机系统的基本结构,减少开关器件的使用数量,省掉了矢量变换方式的坐标变换与计算和为解耦而简化异步电动机数学模型，没有通常的PWM脉宽调制信号发生器,控制结构简单、控制信号处理的物理概念明确、系统的转矩响应迅速且无超调，是一种具有高静、动态性能的交流调速控制方式。
本发明一种三相九开关双永磁同步电机分时控制方法，采用直接转矩法获取双永磁同步电机的磁链、转矩和磁链角，得到两台三相永磁同步电机控制桥臂的开关状态矢量划分扇区，根据不同时刻的电机转子根据扇区位置可以划分成转矩增大、转矩减小、磁链增大、磁链减小四个方向，据此可以得到不同方向的桥臂开关通断状态，利用直接转矩控制获取三相永磁同步电机的电压矢量表，并通过权重函数选择其桥臂的开关状态对两台三相永磁同步电机进行控制，选择开关可以自主控制奇偶时刻不同的PWM信号输入到逆变器，实现了两个三相永磁同步电机分时运行，本方法控制简单明确。
附图说明
图1为本发明系统结构示意图；
图2为本发明系统控制电路图；
图3为本发明具体实施方式中控制方法的流程图；
图4为永磁同步电机M1的开关状态矢量划分扇区；
图5为永磁同步电机M2的开关状态矢量划分扇区。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
如图1至图5所示，一种三相九开关双同步电机分时控制逆变器，包括控制器、三相九开关变换器、三相永磁同步电机M1和三相永磁同步电机M2；控制器包括电流检测传感器、霍尔位置传感器、选择电路和PI控制器；电流检测传感器连接于三相永磁同步电机的电枢绕组端口，用于检测两个三相永磁同步电机的三相电流，将检测到的三相电流送到参考电流发生器；霍尔位置传感器用于检测两个三相永磁同步电机的霍尔信号并送到转速PI控制器；
三相九开关变换器包括三个并联在直流电源上逆变器桥臂；每个逆变器桥臂均由三个功率开关管串联而成，每个逆变器桥臂上的相邻两个功率开关管之间为一个中性点，三相永磁同步电机M1的三个电枢绕组分别连接在三个逆变器桥臂的同一位置中性点，三相永磁同步电机M2的三个电枢绕组分别连接在三个逆变器桥臂的同一位置中性点；
PI控制器连接于选择电路输入端，选择电路通过选择开关Tc连接于逆变器桥臂；
三相九开关变换器包括并联在直流电源上的逆变器桥臂L1、逆变器桥臂 L2和逆变器桥臂L3；逆变器桥臂L1由功率开关管T1、功率开关管T4和功率开关管T7串联而成，逆变器桥臂L2由功率开关管T2、功率开关管T5和功率开关管T8串联而成，逆变器桥臂L3由功率开关管T3、功率开关管T6和功率开关管T9串联而成；功率开关管T1、功率开关管T2、功率开关管T3、功率开关管T4、功率开关管T5、功率开关管T6、功率开关管T7、功率开关管T8和功率开关管T9均采用IGBT或MOSFET功率器件；
三相永磁同步电机M1的第一电枢绕组A与逆变器桥臂L1的功率开关管T1和功率开关管T4之间的中性点x点相连；三相永磁同步电机M1的第二电枢绕组B与逆变器桥臂L2的功率开关管T2和功率开关管T5之间的中性点y点相连；三相永磁同步电机M1的第三电枢绕组C与逆变器桥臂L3的功率开关管T3和功率开关管T6之间的中性点z点相连；
三相永磁同步电机M2的第一电枢绕组U与逆变器桥臂L1的功率开关管T4和功率开关管T7之间的中性点a点相连；三相永磁同步电机M2的第二电枢绕组V与逆变器桥臂L2的功率开关管T5和功率开关管T8之间的中性点b点相连；三相永磁同步电机M2的第三电枢绕组W与逆变器桥臂L3的功率开关管T6和功率开关管T9之间的中性点c点相连。
直流电源的正极为Udc，负极为GND；
一种三相九开关双同步电机分时控制方法，
根据工作需要分别输入两个三相永磁同步电机的给定速度，与各自的反馈回路的反馈速度对比后，经过PI调节器形成给定转矩，检测两个三相永磁同步电机的三相电流和三相电压，利用转矩模型和磁链模型分别计算获得两台永磁电机的实际转矩、实际磁链和磁链角；给定转矩和实际转矩经过转矩调节模块后得到的转矩误差，给定磁链和实际磁链经过磁链调节模块后得到的磁链误差，将得到的转矩误差、磁链误差分别输入各自的滞环控制器中，经过滞环处理之后将滞环控制器的输出信号与磁链角相结合，得到开关矢量信号，根据开关矢量信号控制PWM产生单元产生九路PWM信号，分别控制逆变器的九个功率开关器，在逆变器前面运用一个选择开关Tc，当选择时刻Ti处于选择周期Ts的奇数倍时，Tc接通第一支路(即Tc＝1)；当选择时刻Ti处于选择周期Ts的偶数倍时，Tc接通第二支路(即Tc＝0)，从而让不同支路的PWM产生单元产生的不同PWM信号输入到逆变器，控制九个功率开关器的导通和关断，使永磁同步电机M1和永磁同步电机M2能够分时运行。
两个电机独自运行时一共十二种开关状态，各状态下九个功率开关器的状态如表1所示：
表1
Figure RE-GDA0001593131560000091
V11至V16表示M1运转、M2不运转时各个功率开关管的状态；T1、T2、T3、 T4、T5、T6、T7、T8、T9为三逆变器桥臂的功率开关管，其中0表示关断，1 表示导通。
V21至V26表示M2运转，M1不运转时各个开关器的状态；T1、T2、T3、T4、 T5、T6、T7、T8、T9为三逆变器桥臂的功率开关管，其中0表示关断，1表示导通。
具体包括以下步骤：
步骤1)、利用三相直接转矩控制方法分别获取三相永磁同步电机M1和三相永磁同步电机M2的定子磁链实际幅值
Figure RE-GDA0001593131560000101
三相永磁同步电机M1 和三相永磁同步电机M2的电磁转矩实际值
Figure RE-GDA0001593131560000102
和实际定子磁链角
Figure RE-GDA0001593131560000103
Figure RE-GDA0001593131560000104
步骤2)、获取三相永磁同步电机M1的转矩给定值
Figure RE-GDA0001593131560000105
定子磁链给定幅值
Figure RE-GDA0001593131560000106
和三相永磁同步电机M2的转矩给定值
Figure RE-GDA0001593131560000107
定子磁链给定幅值
Figure RE-GDA0001593131560000108
步骤3)、三相永磁同步电机M1的转矩给定值
Figure RE-GDA0001593131560000109
和实际转矩
Figure RE-GDA00015931315600001010
经过转矩调节模块后得到的转矩误差
Figure RE-GDA00015931315600001011
磁链给定幅值
Figure RE-GDA00015931315600001012
和定子磁链实际幅值
Figure RE-GDA00015931315600001013
经过磁链调节模块后得到磁链误差
Figure RE-GDA00015931315600001014
同时，计算三相永磁同步电机M2的转矩给定值
Figure RE-GDA00015931315600001015
和实际转矩
Figure RE-GDA00015931315600001016
经过转矩调节模块后得到的转矩误差
Figure RE-GDA00015931315600001017
磁链给定幅值
Figure RE-GDA00015931315600001018
和定子磁链实际幅值
Figure RE-GDA00015931315600001019
经过磁链调节模块后得到磁链误差
Figure RE-GDA00015931315600001020
将三相永磁同步电机M1的磁链误差
Figure RE-GDA00015931315600001021
转矩误差
Figure RE-GDA00015931315600001022
和三相永磁同步电机M2 的磁链误差
Figure RE-GDA00015931315600001023
转矩误差
Figure RE-GDA00015931315600001024
输入到滞环控制器，根据公式得到滞环控制器的四个输出信号值
Figure RE-GDA00015931315600001025
HTe2。计算公式如下：
Figure RE-GDA00015931315600001026
Figure RE-GDA00015931315600001027
Figure RE-GDA00015931315600001028
Figure RE-GDA00015931315600001029
步骤4)、根据磁链角
Figure RE-GDA00015931315600001030
θψs2查磁链角扇区表(表2)得到定子磁链角所在扇区，再结合
Figure RE-GDA00015931315600001031
HTe2得到开关矢量选择表3和开关矢量选择表4；利用磁链角扇区表根据磁链角
Figure RE-GDA0001593131560000111
θψs2和滞环控制器输出值可以在开关矢量选择表中选取相应的开关矢量；
表2
Figure RE-GDA0001593131560000112
表3
Figure RE-GDA0001593131560000113
表4
Figure RE-GDA0001593131560000114
步骤5)、PWM产生单元一共产生九路PWM信号，分别为PWM1、PWM2、 PWM3、PWM4、PWM5、PWM6、PWM7、PWM8、PWM9，分别控制功率开关管T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9；第一支路产生的九路PWM信号PWMA 和第二支路产生的九路PWM信号PWMB经过一个选择开关Tc，选择哪一支路的PWM信号输入到逆变器；选择开关Tc由选择时刻Ti控制，根据公式：
Figure RE-GDA0001593131560000121
当选择时刻Ti为选择周期TS的奇数倍时，Tc＝1，开关接通第一支路；当选择时刻Ti处于选择周期TS的偶数倍时，Ti＝0，开关接通第二支路；选择功率开关管Tc后，把九路PWM信号输入到逆变器，定义PWM为输入到逆变器的最终九路PWM信号，即PWM＝{PWM1～9}；根据公式：
Figure RE-GDA0001593131560000122
当Tc＝1时，把PWMA对应的开关矢量选择表A的九路PWM信号输入到逆变器，控制九个功率开关管的状态，使三相永磁同步电机M1运转；当Tc＝0 时，把PWMB对应的开关矢量选择表B的九路PWM信号输入到逆变器，控制九个功率开关管的状态，使三相永磁同步电机M2运转；这样就实现了控制两个三相永磁同步电机M1、M2分时运行。
其中，步骤2)中，三相永磁同步电机M1的给定转速
Figure RE-GDA0001593131560000123
与实际转速w1，经过速度调节模块后得到三相永磁同步电机M1的速度误差
Figure RE-GDA0001593131560000124
将三相永磁同步电机M1的速度误差经PI调节器后输出三相永磁同步电机M1的给定电流，则将三相永磁同步电机M1的给定电流经过计算即可得到三相永磁同步电机M1的转矩给定值
Figure RE-GDA0001593131560000125
和定子磁链给定幅值
Figure RE-GDA0001593131560000126
同理根据三相永磁同步电机M2的给定转速
Figure RE-GDA0001593131560000127
与实际转速w2得到三相永磁同步电机M2的转矩给定值
Figure RE-GDA0001593131560000128
和定子磁链给定幅值
Figure RE-GDA0001593131560000129

Claims (7)

1.一种三相九开关双同步电机分时控制逆变器的控制方法，其特征在于，三相九开关双同步电机分时控制逆变器包括控制器、三相九开关变换器、三相永磁同步电机M1和三相永磁同步电机M2；
三相九开关变换器包括三个并联在直流电源上的逆变器桥臂；每个逆变器桥臂均由三个功率开关管串联而成，每个逆变器桥臂上的相邻两个功率开关管之间为一个中性点，三相永磁同步电机M1的三个电枢绕组分别连接在三个逆变器桥臂的同一位置中性点，三相永磁同步电机M2的三个电枢绕组分别连接在三个逆变器桥臂的同一位置中性点；控制器包括电流检测传感器、霍尔位置传感器、选择电路和PI控制器；电流检测传感器连接于三相永磁同步电机的电枢绕组端口，用于检测两个三相永磁同步电机的三相电流，将检测到的三相电流送到参考电流发生器；霍尔位置传感器用于检测两个三相永磁同步电机的霍尔信号并送到转速PI控制器,PI控制器连接于选择电路输入端，选择电路通过选择开关Tc连接于逆变器桥臂；
包括以下步骤：分别输入两个三相永磁同步电机的给定速度，将给定速度与两个三相永磁同步电机各自的反馈回路的反馈速度对比后，经过PI调节器形成给定转矩，利用转矩模型和磁链模型分别计算获得两个三相永磁同步电机的实际转矩、实际磁链和磁链角，将给定转矩和实际转矩经过转矩调节模块后得到转矩误差，将给定磁链和实际磁链经过磁链调节模块后得到磁链误差，将得到的转矩误差、磁链误差分别输入各自的滞环控制器中，经过滞环处理之后将滞环控制器的输出信号与磁链角相结合，得到开关矢量信号，根据开关矢量信号控制PWM产生单元产生九路PWM信号，PWM产生单元通过在逆变器前面运用一个选择开关Tc，分别控制逆变器的九个功率开关管，让不同支路的PWM产生单元产生的不同PWM信号输入到逆变器，控制九个功率开关管的导通和关断，实现三相永磁同步电机M1和三相永磁同步电机M2分时运行；
具体包括以下步骤：
步骤1)、利用三相直接转矩控制方法分别获取三相永磁同步电机M1和三相永磁同步电机M2的定子磁链实际幅值
Figure FDA0002385788970000021
三相永磁同步电机M1和三相永磁同步电机M2的电磁转矩实际值
Figure FDA0002385788970000022
和实际定子磁链角
Figure FDA0002385788970000023
Figure FDA0002385788970000024
步骤2)、获取三相永磁同步电机M1的转矩给定值
Figure FDA0002385788970000025
定子磁链给定幅值
Figure FDA0002385788970000026
和三相永磁同步电机M2的转矩给定值
Figure FDA0002385788970000027
定子磁链给定幅值
Figure FDA0002385788970000028
步骤3)、三相永磁同步电机M1的转矩给定值
Figure FDA0002385788970000029
和实际转矩
Figure FDA00023857889700000210
经过转矩调节模块后得到转矩误差
Figure FDA00023857889700000211
磁链给定幅值
Figure FDA00023857889700000212
和定子磁链实际幅值
Figure FDA00023857889700000213
经过磁链调节模块后得到磁链误差
Figure FDA00023857889700000214
同时，计算三相永磁同步电机M2的转矩给定值
Figure FDA00023857889700000215
和实际转矩
Figure FDA00023857889700000216
经过转矩调节模块后得到的转矩误差
Figure FDA00023857889700000217
磁链给定幅值
Figure FDA00023857889700000218
和定子磁链实际幅值
Figure FDA00023857889700000219
经过磁链调节模块后得到磁链误差
Figure FDA00023857889700000220
将三相永磁同步电机M1的磁链误差
Figure FDA00023857889700000221
转矩误差
Figure FDA00023857889700000222
和三相永磁同步电机M2的磁链误差
Figure FDA00023857889700000223
转矩误差
Figure FDA00023857889700000224
输入到滞环控制器，根据以下公式得到滞环控制器的四个输出值
Figure FDA00023857889700000225
Figure FDA0002385788970000031
Figure FDA0002385788970000032
Figure FDA0002385788970000033
Figure FDA0002385788970000034
步骤4)、将滞环控制器的输出信号与磁链角
Figure FDA0002385788970000035
和
Figure FDA0002385788970000036
相结合，得到开关矢量信号；
步骤5)、根据开关矢量信号控制PWM产生单元产生九路PWM信号，九路PWM信号经过一个选择开关Tc，实现控制三相永磁同步电机M1和三相永磁同步电机M2分时运行。
2.根据权利要求1所述的一种三相九开关双同步电机分时控制逆变器的控制方法，其特征在于，三相九开关变换器包括并联在直流电源上的逆变器桥臂L1、逆变器桥臂L2和逆变器桥臂L3；逆变器桥臂L1由功率开关管T1、功率开关管T4和功率开关管T7串联而成，逆变器桥臂L2由功率开关管T2、功率开关管T5和功率开关管T8串联而成，逆变器桥臂L3由功率开关管T3、功率开关管T6和功率开关管T9串联而成。
3.根据权利要求2所述的一种三相九开关双同步电机分时控制逆变器的控制方法，其特征在于，功率开关管T1、功率开关管T2、功率开关管T3、功率开关管T4、功率开关管T5、功率开关管T6、功率开关管T7、功率开关管T8和功率开关管T9均采用IGBT或MOSFET功率器件。
4.根据权利要求2所述的一种三相九开关双同步电机分时控制逆变器的控制方法，其特征在于，三相永磁同步电机M1的第一电枢绕组A与逆变器桥臂L1的功率开关管T1和功率开关管T4之间的中性点x点相连；三相永磁同步电机M1的第二电枢绕组B与逆变器桥臂L2的功率开关管T2和功率开关管T5之间的中性点y点相连；三相永磁同步电机M1的第三电枢绕组C与逆变器桥臂L3的功率开关管T3和功率开关管T6之间的中性点z点相连。
5.根据权利要求2所述的一种三相九开关双同步电机分时控制逆变器的控制方法，其特征在于，三相永磁同步电机M2的第一电枢绕组U与逆变器桥臂L1的功率开关管T4和功率开关管T7之间的中性点a点相连；三相永磁同步电机M2的第二电枢绕组V与逆变器桥臂L2的功率开关管T5和功率开关管T8之间的中性点b点相连；三相永磁同步电机M2的第三电枢绕组W与逆变器桥臂L3的功率开关管T6和功率开关管T9之间的中性点c点相连。
6.根据权利要求1所述的一种三相九开关双同步电机分时控制逆变器的控制方法，其特征在于，选择开关Tc由选择时刻Ti控制，根据公式：
Figure FDA0002385788970000041
当选择时刻Ti为选择周期TS的奇数倍时，Tc＝1，开关接通第一支路；当选择时刻Ti处于选择周期TS的偶数倍时，Ti＝0，开关接通第二支路；选择功率开关管Tc后，把九路PWM信号输入到逆变器，定义PWM为输入到逆变器的最终九路PWM信号，即PWM＝{PWM1～9}：
Figure FDA0002385788970000042
当Tc＝1时，把PWMA对应的开关矢量选择表A的九路PWM信号输入到逆变器，控制九个功率开关管的状态，使永磁同步电机M1运转；当Tc＝0时，把PWMB对应的开关矢量选择表B的九路PWM信号输入到逆变器，控制九个功率开关管的状态，使永磁同步电机M2运转；实现控制三相永磁同步电机M1和三相永磁同步电机M2分时运行。
7.根据权利要求1所述的一种三相九开关双同步电机分时控制逆变器的控制方法，其特征在于，其中，步骤2)中，三相永磁同步电机M1的给定转速
Figure FDA0002385788970000051
与实际转速w1，经过速度调节模块后得到三相永磁同步电机M1的速度误差
Figure FDA0002385788970000052
将三相永磁同步电机M1的速度误差经PI调节器后输出三相永磁同步电机M1的给定电流，则将三相永磁同步电机M1的给定电流经过计算即可得到三相永磁同步电机M1的转矩给定值
Figure FDA0002385788970000053
和定子磁链给定幅值
Figure FDA0002385788970000054
同理根据三相永磁同步电机M2的给定转速
Figure FDA0002385788970000055
与实际转速w2得到三相永磁同步电机M2的转矩给定值
Figure FDA0002385788970000056
和定子磁链给定幅值
Figure FDA0002385788970000057
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