CN111245335A - 逆变器的控制装置、方法、开绕组电机的控制系统 - Google Patents

逆变器的控制装置、方法、开绕组电机的控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN111245335A
CN111245335A CN201811437564.6A CN201811437564A CN111245335A CN 111245335 A CN111245335 A CN 111245335A CN 201811437564 A CN201811437564 A CN 201811437564A CN 111245335 A CN111245335 A CN 111245335A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sampling
current
zero
inverter
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811437564.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111245335B (zh
Inventor
叶斌英
宋万杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Welling Auto Parts Co Ltd
Original Assignee
Guangdong Welling Auto Parts Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Welling Auto Parts Co Ltd filed Critical Guangdong Welling Auto Parts Co Ltd
Priority to CN201811437564.6A priority Critical patent/CN111245335B/zh
Publication of CN111245335A publication Critical patent/CN111245335A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111245335B publication Critical patent/CN111245335B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H02P27/08Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation
    • H02P27/12Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation pulsing by guiding the flux vector, current vector or voltage vector on a circle or a closed curve, e.g. for direct torque control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

本发明提供了一种逆变器的控制装置、方法、开绕组电机的控制系统以及存储介质,装置包括:逆变器,逆变器包括第一逆变桥臂;第一采样电阻,第一采样电阻与第一逆变桥臂相连接,串接在共直流母线的正端和负端之间;控制单元与第一采样电阻相连接,用于在第一逆变桥臂的一个脉冲宽度调制载波周期内,获取第一采样电阻的电压值,确定去除第一零序电流的第一采样电流和去除第一零序电流的第二采样电流;重构单元,重构单元与控制单元相连接,用于获取脉冲宽度调制载波周期所处的扇区号,并根据扇区号和去除第一零序电流的第一采样电流和去除第一零序电流的第二采样电流确定逆变器的三相控制电流;根据三相控制电流和第一零序电流控制逆变器运行。

Description

逆变器的控制装置、方法、开绕组电机的控制系统
技术领域
本发明涉及电机控制领域,具体而言,涉及一种逆变器的控制装置、一种逆变器的控制方法、一种开绕组电机的控制系统以及一种计算机可读存储介质。
背景技术
在通过逆变器控制电机运行过程中,由于控制参数无法实现完全一致,进而出现零序环路电流,零序环路电流的产生会造成逆变器输出的电流畸形,进而增加了开关的应力和系统损耗。
为了降低零序环流对系统的影响,通过抑制零序环流的产生成为电机控制的主要方向点,一般的零序环流抑制方法是在电机的每一相中串联一个电流传感器,通过与电流传感器对应的调理电路进行处理,通过三相求和的方式得到零序环流,进而根据求和得到的零序环流进行控制。然而上述方式需要在每一相串联一个电流传感器以及附加对应的调理电路才能实现零序环流的采集,无疑增加了成本。
因此,亟需一种零序电流的检测装置,在实现检测的同时,还降低检测成本。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此,本发明的第一方面提出一种逆变器的控制装置。
本发明的第二方面提出一种逆变器的控制方法。
本发明的第三方面提出一种开绕组电机的控制系统。
本发明的第四方面提出一种计算机可读存储介质。
有鉴于此,本发明的第一方面提供了一种逆变器的控制装置,用于控制开绕组电机,其中逆变器的控制装置包括:逆变器,逆变器包括第一逆变桥臂;第一采样电阻,第一采样电阻与第一逆变桥臂相连接,串接在共直流母线的正端和负端之间;控制单元,控制单元与第一采样电阻相连接,用于在第一逆变桥臂的一个脉冲宽度调制载波周期内,获取第一采样电阻的电压值,确定去除第一零序电流的第一采样电流和去除第一零序电流的第二采样电流;重构单元,重构单元与控制单元相连接,用于获取第一逆变桥臂的脉冲宽度调制载波周期所处的扇区号,并根据扇区号和去除第一零序电流的第一采样电流和去除第一零序电流的第二采样电流确定逆变器的三相控制电流;根据三相控制电流和第一零序电流控制逆变器运行。
在本发明提供的一种逆变器的控制装置,包括逆变器、第一采样电阻、控制单元和重构单元,具体地,逆变器包含第一逆变桥臂,第一次采样电阻与第一逆变桥臂相连接,串接在共直流母线的正端和负端之间,在第一逆变桥臂的一个脉冲宽度调制载波周期内,控制单元获取第一采样电阻的电压值,根据电压值确定去除零序电流的第一次采样电流和第二采样电流;与控制单元相连接的重构单元在获取到第一逆变桥臂的一个脉冲宽度调制载波周期所处的扇区号后,结合第一次采样电流和第二采样电流重新构建逆变器的三相控制电流,进而根据重新构建的三相控制电流和第一零序电流控制逆变器运行。本申请的技术方案无需在逆变桥臂中的每一相串联电流传感器以及附加对应的调理电路,仅仅在逆变桥臂上串联一个采样电阻,并使用控制单元和重构单元即可实现零序电流的计算,同时还能重构三相电流,进而实现开绕组电机直接控制,降低了零序电流的确定过程中对硬件的需求。
另外,本发明提供的上述技术方案中的逆变器的控制装置还具有如下附加技术特征:
在上述技术方案中,进一步地,控制单元具体用于:在第一逆变桥臂的一个脉冲宽度调制载波周期内,获取第一逆变桥臂的三相导通时间和脉冲宽度调制载波周期的计数值;根据第一逆变桥臂的三相导通时间和计数值确定采样时刻的三个矢量作用区间;在三个矢量作用区间内分别获取第一采样电阻的电压值,确定去除第一零序电流的第一采样电流和去除第一零序电流的第二采样电流。
在该技术方案中,在第一逆变桥臂的一个脉冲宽度调制周期内,获取第一逆变桥臂的三相导通时间以及脉冲宽度调制载波周期的计数值,根据三相导通时间和计数值确定采样时刻的三个矢量作用区间,分别在三个矢量作用区间内获取第一采样电阻的电压值,根据获取得到的三个电压值确定去除第一零序电流的第一采样电流和第二采样电流。通过在不同的矢量作用区间内不同时刻采集第一采样电阻的电压值即可直接计算出第一逆变桥臂的三相电流值,无需对逆变器的不同逆变相单独进行采样。
在上述任一技术方案中,进一步地,控制单元具体用于:第一逆变桥臂的三相导通时间包括第一相导通时间、第二相导通时间和第三相导通时间,控制单元具体用于:确定第一相导通时间、第二相导通时间和第三相导通时间的最大值导通时间、最小值导通时间和中间值导通时间;根据最小值导通时间和中间值导通时间确定第一矢量作用区间;根据中间值导通时间和最大值导通时间确定第二矢量作用区间;根据最大值导通时间和计数值确定零矢量作用区间。
在该技术方案中,根据第一逆变桥臂的三相导通时间和计数器确定三个不同矢量作用区间的步骤,具体包括:首先确定三相导通时间中的最大值导通时间、中间值导通时间以及最小导通时间,根据最小值导通时间和中间值导通时间确定第一矢量作用区间;根据中间值导通时间和最大值导通时间确定第二矢量作用区间;根据最大值导通时间和计数值确定零矢量作用区间。每个矢量作用区间都是由不同的参数确定,避免出现作用区间叠加,造成出现相同的采样时刻,进而影响零序电流和三相控制电流的准确性。
在上述任一技术方案中,进一步地,控制单元具体用于:在第一矢量作用区间中抽选出第一采样时刻;在第二矢量作用区间中抽选出第二采样时刻和在零矢量作用区间中抽选出第三采样时刻;在第一采样时刻、第二采样时刻和第三采样时刻获取第一采样电阻的电压值,以得到对应的第一采样电压、第二采样电压和第三采样电压;将第一采样电压、第二采样电压和第三采样电压转化成对应的第一采样电流、第二采样电流和第三采样电流;根据第三采样电流确定第一零序电流;根据第一采样电流、第二采样电流和第一零序电流确定去除零序电流的第一采样电流和去除零序电流的第二采样电流。
在该技术方案中,分别在第一矢量作用区间、第二矢量作用区间以及零矢量作用区间内确定第一采样时刻、第二采样时刻和第三采样时刻,并对应第一采样电阻在第一采样时刻、第二采样时刻和第三采样时刻时的电压值,通过将第一采样电压、第二采样电压和第三采样电压转化成对应的电流;由于第三采样电压是在零矢量作用区间下采集到的,即根据第三采样电压对应的电流值可以直接确定对应的第一零序电流,再根据第一采样电流和第二采样电流以及零序电流可以确定去除第一零序电流的第一采样电流和去掉第一零序电流的第二采样电流,以便根据去除第一零序电流的第一采样电流和去掉第一零序电流的第二采样电流和扇区号重构逆变器的三相控制电流,进而实现零序电流抑制的目的,从而确保开绕组电机的正常运行,进而降低开绕组电机单相设备的烧坏,确保单向设备的绝缘安全。
在上述任一技术方案中,进一步地,还包括:信号调节单元,控制单元与第一采样电阻通过信号调节单元相连接;信号调节单元用于:为第一采样电压、第二采样电压和第三采样电压匹配第一增益系数、第二增益系数和第三增益系数,并确定增益后的第一采样电压、增益后的第二采样电压和增益后的第三采样电压;在增益后的第一采样电压、增益后的第二采样电压和增益后的第三采样电压上叠加第一预设数值的恒定电压,得到偏置后的第一采样电压、偏置后的第二采样电压和偏置后的第三采样电压;控制单元还用于,在获取到偏置后的第一采样电压、偏置后的第二采样电压和偏置后的第三采样电压后,根据第一增益系数、第二增益系数和第三增益系数反向推算得到对应的第一采样电流、第二采样电流和第三采样电流。
在该技术方案中,通过在第一采样电阻和控制单元之间设置信号调节单元,为第一采样电压、第二采样电压和第三采样电压匹配第一增益系数、第二增益系数和第三增益系数,并确定增益后的第一采样电压、增益后的第二采样电压和增益后的第三采样电压,以使增益后的第一采样电压、第二采样电压和第三采样电压能够和控制单元采集的阈值相匹配,避免出现第一采样电压、第二采样电压和第三采样电压与控制单元采集的阈值不匹配出现了精度不足而造成电压偏差过大。在增益后的第一采样电压、增益后的第二采样电压和增益后的第三采样电压上叠加第一预设数值的恒定电压,得到偏置后的第一采样电压、偏置后的第二采样电压和偏置后的第三采样电压,通过叠加第一预设数值的恒定电压,可以确保第一采样电阻上展示出流经的负电压。控制单元通过使用第一增益系数、第二增益系数和第三增益系数和第一预设数值反向推算出流经第一采样电阻的实际电流,以便根据实际电流生成控制逆变器运行的三相控制电流,进而实现零序电流抑制的目的,从而确保开绕组电机的正常运行,进而降低开绕组电机单相设备的烧坏,确保单向设备的绝缘安全。
在上述任一技术方案中,进一步地,第一预设数值为控制单元采样量程的一半。
在上述任一技术方案中,进一步地,逆变器还包括第二逆变桥臂,第二逆变桥臂串接在共直流母线的正端和负端之间。
在该技术方案中,逆变器还包括第二逆变桥臂,其中第二逆变桥臂串接在共直流母线的正端和负端之间,在接收到三相控制电流后控制第二逆变桥臂运行,进而实现零序电流抑制的目的,从而确保开绕组电机的正常运行,进而降低开绕组电机单相设备的烧坏,确保单向设备的绝缘安全。
在上述任一技术方案中,进一步地,逆变器还包括第二逆变桥臂,开绕组电机的控制装置还包括:第二采样电阻,第二采样电阻与第二逆变桥臂相连接,串接在共直流母线的正端和负端之间;控制单元与第二采样电阻相连接,用于在第二逆变桥臂的一个脉冲宽度调制载波周期内,获取第二逆变桥臂的三相导通时间和第二逆变桥臂的脉冲宽度调制载波周期的计数值;根据第二逆变桥臂的三相导通时间和第二逆变桥臂的计数值确定第二逆变桥臂的采样时刻的三个矢量作用区间;在第二逆变桥臂的采样时刻的三个矢量作用区间内获取第二采样电阻的电压值,确定第二逆变桥臂对应的去除第二零序电流的第四采样电流和去除第二零序电流的第五采样电流;重构单元,还用于获取第二逆变桥臂的脉冲宽度调制载波周期所处的扇区号,并根据第二逆变桥臂的扇区号和去除第二零序电流的第四采样电流和去除第二零序电流的第五采样电流确定逆变器的第二控制电流。
在该技术方案中,逆变器的第二逆变桥臂与第二采样电阻相连接,串接在共直流母线的正端和负端直接,其中控制单元与第二采样电阻相连接,执行与第一采样电阻交互的内容,并将得到的去除第二零序电流的第四采样电流和去除第二零序电流的第五采样电流发送至重构单元,以便重构单元生成对应的第二控制电流,进而根据第二控制电流控制逆变器运行。通过设置第二采样电阻以生成对应的第二控制电流,在第一采样电阻出现故障时,可以根据第二采样电阻的第二控制电流控制运行,进而提高了整体装置的抗干扰能力。
在上述任一技术方案中,进一步地,重构单元具体用于:根据第一控制电流和第二控制电流确定第三控制电流,以及根据第一零序电流和第二零序电流生成第三零序电流;根据第三控制电流和第三零序电流控制第一逆变桥臂和/或第二逆变桥臂运行。
在该技术方案中,在计算得到第二控制电流后,进一步地,根据第一控制电流和第二控制电流确定第三控制电流,利用第三控制电流控制第一逆变桥臂和/或第二逆变桥臂运行,由于第三控制电流是由第一控制电流和第二控制电流确定的,因此,确保了第三控制电流能够适配逆变器的第一逆变桥臂和/或第二逆变桥臂,确保兼容性。
在上述任一技术方案中,进一步地,重构单元具体用于在第一控制电流和第二控制电流中任选一个控制电流作为第三控制电流;或将第一控制电流和第二控制电流的平均值作为第三控制电流。
在上述任一技术方案中,进一步地,第一矢量作用区间为[最小值导通时间/2,中间值导通时间/2];第二矢量作用区间为[中间值导通时间/2,最大值导通时间/2];零矢量作用区间为[最大值导通时间/2,计数值-最大值导通时间/2]。
在该技术方案中,每个矢量作用区间都是由不同的参数确定,避免出现作用区间叠加,造成出现相同的采样时刻,进而影响零序电流和三相控制电流的准确性。
在上述任一技术方案中,进一步地,采样时刻分别位于第一矢量作用区间、第二矢量作用区间和零矢量作用区间的尾部。
在该技术方案中,采样时刻分别位于第一矢量作用区间、第二矢量作用区间和零矢量作用区间的尾部,可以排除开关尖峰的影响,进而提高采样电压的能够反应逆变器的当前状态。
在上述任一技术方案中,进一步地,第一零序电流为第三采样电流的负值;去除第一零序电流的第一采样电流为第一采样电流与第一零序电流的差值;去除第一零序电流的第二采样电流为第二采样电流与第一零序电流的差值。
本发明的第二方面提供了一种逆变器的控制方法,用于控制开绕组电机,其中逆变器的控制方法包括:在第一逆变桥臂的一个脉冲宽度调制载波周期内,获取第一采样电阻的电压值,确定去除第一零序电流的第一采样电流和去除第一零序电流的第二采样电流;获取第一逆变桥臂的脉冲宽度调制载波周期所处的扇区号,并根据扇区号和去除第一零序电流的第一采样电流和去除第一零序电流的第二采样电流确定逆变器的三相控制电流;根据三相控制电流和第一零序电流控制逆变器运行,其中,第一采样电阻与第一逆变桥臂相连接,串接在共直流母线的正端和负端之间。
在本发明提供的一种逆变器的控制方法,具体地,逆变器包含第一逆变桥臂,第一次采样电阻与第一逆变桥臂相连接,串接在共直流母线的正端和负端之间,在第一逆变桥臂的一个脉冲宽度调制载波周期内,获取第一采样电阻的电压值,根据电压值确定去除零序电流的第一次采样电流和第二采样电流;在获取到第一逆变桥臂的一个脉冲宽度调制载波周期所处的扇区号后,结合第一次采样电流和第二采样电流重新构建逆变器的三相控制电流,进而根据重新构建的三相控制电流和第一零序电流控制逆变器运行。本申请的技术方案无需在逆变桥臂中的每一相串联电流传感器以及附加对应的调理电路,仅仅在逆变桥臂上串联一个采样电阻,并使用控制单元和重构单元即可实现零序电流的计算,同时还能重构三相电流,进而实现开绕组电机直接控制,降低了零序电流的确定过程中对硬件的需求。
另外,本发明提供的上述技术方案中的逆变器的控制方法还具有如下附加技术特征:
在上述技术方案中,进一步地,在第一逆变桥臂的一个脉冲宽度调制载波周期内,获取第一采样电阻的电压值,确定去除第一零序电流的第一采样电流和去除第一零序电流的第二采样电流的步骤,具体包括:在第一逆变桥臂的一个脉冲宽度调制载波周期内,获取第一逆变桥臂的三相导通时间和脉冲宽度调制载波周期的计数值;根据第一逆变桥臂的三相导通时间和计数值确定采样时刻的三个矢量作用区间;在三个矢量作用区间内分别获取第一采样电阻的电压值,确定去除第一零序电流的第一采样电流和去除第一零序电流的第二采样电流。
在该技术方案中,在第一逆变桥臂的一个脉冲宽度调制周期内,获取第一逆变桥臂的三相导通时间以及脉冲宽度调制载波周期的计数值,根据三相导通时间和计数值确定采样时刻的三个矢量作用区间,分别在三个矢量作用区间内获取第一采样电阻的电压值,根据获取得到的三个电压值确定去除第一零序电流的第一采样电流和第二采样电流。通过在不同的矢量作用区间内不同时刻采集第一采样电阻的电压值即可直接计算出第一逆变桥臂的三相电流值,无需对逆变器中不同逆变相单独进行采样。
在上述任一技术方案中,进一步地,第一逆变桥臂的三相导通时间包括第一相导通时间、第二相导通时间和第三相导通时间,根据第一逆变桥臂的三相导通时间和计数值确定采样时刻的三个矢量作用区间的步骤,具体包括:确定第一相导通时间、第二相导通时间和第三相导通时间的最大值导通时间、最小值导通时间和中间值导通时间;根据最小值导通时间和中间值导通时间确定第一矢量作用区间;根据中间值导通时间和最大值导通时间确定第二矢量作用区间;根据最大值导通时间和计数值确定零矢量作用区间。
在该技术方案中,根据第一逆变桥臂的三相导通时间和计数器确定三个不同矢量作用区间的步骤,具体包括:首先确定三相导通时间中的最大值导通时间、中间值导通时间以及最小导通时间,根据最小值导通时间和中间值导通时间确定第一矢量作用区间;根据中间值导通时间和最大值导通时间确定第二矢量作用区间;根据最大值导通时间和计数值确定零矢量作用区间。每个矢量作用区间都是由不同的参数确定,避免出现作用区间叠加,造成出现相同的采样时刻,进而影响零序电流和三相控制电流的准确性。
在上述任一技术方案中,进一步地,在三个矢量作用区间内分别获取第一采样电阻的电压值,确定去除第一零序电流的第一采样电流和去除第一零序电流的第二采样电流的步骤,具体包括:在第一矢量作用区间中抽选出第一采样时刻;在第二矢量作用区间中抽选出第二采样时刻和在零矢量作用区间中抽选出第三采样时刻;在第一采样时刻、第二采样时刻和第三采样时刻获取第一采样电阻的电压值,以得到对应的第一采样电压、第二采样电压和第三采样电压;将第一采样电压、第二采样电压和第三采样电压转化成对应的第一采样电流、第二采样电流和第三采样电流;根据第三采样电流确定第一零序电流;根据第一采样电流、第二采样电流和第一零序电流确定去除零序电流的第一采样电流和去除零序电流的第二采样电流。
在该技术方案中,分别在第一矢量作用区间、第二矢量作用区间以及零矢量作用区间内确定第一采样时刻、第二采样时刻和第三采样时刻,并对应第一采样电阻在第一采样时刻、第二采样时刻和第三采样时刻时的电压值,通过将第一采样电压、第二采样电压和第三采样电压转化成对应的电流;由于第三采样电压是在零矢量作用区间下采集到的,即根据第三采样电压对应的电流值可以直接确定对应的第一零序电流,再根据第一采样电流和第二采样电流以及零序电流可以确定去除第一零序电流的第一采样电流和去掉第一零序电流的第二采样电流,以便根据去除第一零序电流的第一采样电流和去掉第一零序电流的第二采样电流和扇区号重构逆变器的三相控制电流,进而实现零序电流抑制的目的,从而确保开绕组电机的正常运行,进而降低开绕组电机单相设备的烧坏,确保单向设备的绝缘安全。
在上述任一技术方案中,进一步地,将第一采样电压、第二采样电压和第三采样电压转化成对应的第一采样电流、第二采样电流和第三采样电流的步骤,具体包括:为第一采样电压、第二采样电压和第三采样电压匹配第一增益系数、第二增益系数和第三增益系数,并确定增益后的第一采样电压、增益后的第二采样电压和增益后的第三采样电压;在增益后的第一采样电压、增益后的第二采样电压和增益后的第三采样电压上叠加第一预设数值的恒定电压,得到偏置后的第一采样电压、偏置后的第二采样电压和偏置后的第三采样电压;以及在获取到偏置后的第一采样电压、偏置后的第二采样电压和偏置后的第三采样电压后,根据第一增益系数、第二增益系数和第三增益系数反向推算得到对应的第一采样电流、第二采样电流和第三采样电流。
在该技术方案中,通过为第一采样电压、第二采样电压和第三采样电压匹配第一增益系数、第二增益系数和第三增益系数,并确定增益后的第一采样电压、增益后的第二采样电压和增益后的第三采样电压,以使增益后的第一采样电压、第二采样电压和第三采样电压能够和控制单元采集的阈值相匹配,避免出现第一采样电压、第二采样电压和第三采样电压与采集的阈值不匹配出现了精度不足而造成电压偏差过大。在增益后的第一采样电压、增益后的第二采样电压和增益后的第三采样电压上叠加第一预设数值的恒定电压,得到偏置后的第一采样电压、偏置后的第二采样电压和偏置后的第三采样电压,通过叠加第一预设数值的恒定电压,可以确保第一采样电阻上展示出流经的负电压。控制单元通过使用第一增益系数、第二增益系数和第三增益系数和第一预设数值反向推算出流经第一采样电阻的实际电流,以便根据实际电流生成控制逆变器运行的三相控制电流,进而实现零序电流抑制的目的,从而确保开绕组电机的正常运行,进而降低开绕组电机单相设备的烧坏,确保单向设备的绝缘安全。
在上述任一技术方案中,进一步地,预设数值为控制单元采样量程的一半。
在上述任一技术方案中,进一步地,逆变器还包括第二逆变桥臂,方法还包括:在第二逆变桥臂的一个脉冲宽度调制载波周期内,获取第二逆变桥臂的三相导通时间和第二逆变桥臂的脉冲宽度调制载波周期的计数值;根据第二逆变桥臂的三相导通时间和第二逆变桥臂的计数值确定第二逆变桥臂的采样时刻的三个矢量作用区间;在第二逆变桥臂的采样时刻的三个矢量作用区间内获取第二采样电阻的电压值,确定第二逆变桥臂对应的去除第二零序电流的第四采样电流和去除第二零序电流的第五采样电流;获取第二逆变桥臂的脉冲宽度调制载波周期所处的扇区号,并根据第二逆变桥臂的扇区号和去除第二零序电流的第四采样电流和去除第二零序电流的第五采样电流确定逆变器的第二控制电流;其中,第二采样电阻与第二逆变桥臂相连接,串接在共直流母线的正端和负端之间。
在该技术方案中,逆变器的第二逆变桥臂与第二采样电阻相连接,串接在共直流母线的正端和负端直接,并执行与第一采样电阻交互的内容,根据得到的去除第二零序电流的第四采样电流和去除第二零序电流的第五采样电流生成对应的第二控制电流,进而根据第二控制电流控制逆变器运行。通过设置第二采样电阻以生成对应的第二控制电流,在第一采样电阻出现故障时,可以根据第二采样电阻的第二控制电流控制运行,进而提高了整体装置的抗干扰能力。
在上述任一技术方案中,进一步地,根据第一控制电流控制逆变器运行的步骤,具体包括:根据第一控制电流和第二控制电流确定第三控制电流,以及根据所述第一零序电流和所述第二零序电流生成第三零序电流;根据第三控制电流和第三零序电流控制第一逆变桥臂和/或第一逆变桥臂运行。
在该技术方案中,在计算得到第二控制电流后,进一步地,根据第一控制电流和第二控制电流确定第三控制电流,利用第三控制电流控制第一逆变桥臂和/或第二逆变桥臂运行,由于第三控制电流是由第一控制电流和第二控制电流确定的,因此,确保了第三控制电流能够适配逆变器的第一逆变桥臂和/或第二逆变桥臂,确保兼容性。
在上述任一技术方案中,进一步地,根据第一控制电流和第二控制电流确定第三控制电流的步骤,具体包括:在第一控制电流和第二控制电流中任选一个控制电流作为第三控制电流;或将第一控制电流和第二控制电流的平均值作为第三控制电流。
在上述任一技术方案中,进一步地,第一矢量作用区间为[最小值导通时间/2,中间值导通时间/2];第二矢量作用区间为[中间值导通时间/2,最大值导通时间/2];零矢量作用区间为[最大值导通时间/2,计数值-最大值导通时间/2]。
在该技术方案中,每个矢量作用区间都是由不同的参数确定,避免出现作用区间叠加,造成出现相同的采样时刻,进而影响零序电流和三相控制电流的准确性。
在上述任一技术方案中,进一步地,采样时刻分别位于第一矢量作用区间、第二矢量作用区间和零矢量作用区间的尾部。
在该技术方案中,采样时刻分别位于第一矢量作用区间、第二矢量作用区间和零矢量作用区间的尾部,可以排除开关尖峰的影响,进而提高采样电压的能够反应逆变器的当前状态。
在上述任一技术方案中,进一步地,第一零序电流为第三采样电流的负值;去除第一零序电流的第一采样电流为第一采样电流与第一零序电流的差值;去除第一零序电流的第二采样电流为第二采样电流与第一零序电流的差值。
本发明的第三方面提供了一种开绕组电机的控制系统,其中开绕组电机的控制系统包括开绕组电机和如上述中任一项的逆变器的控制装置。
在本发明提供的一种开绕组电机的控制系统,其中开绕组电机的控制系统包含开绕组电机和如上述中任一项的逆变器的控制装置,因此,具有上述中任一项的逆变器的控制装置的全部有益效果,在此不再赘述。
本发明第四方面提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如上述任一技术方案中的逆变器的控制方法,因此,该计算机可读存储介质包括上述任一技术方案中的逆变器的控制方法的全部有益效果。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1示出了本发明一个实施例的逆变器的控制装置的结构图;
图2示出了本发明另一个实施例的逆变器的控制装置的结构图;
图3示出了本发明再一个实施例的逆变器的控制装置的结构图;
图4示出了本发明又一个实施例的逆变器的控制装置的结构图;
图5示出了本发明再一个实施例的逆变器的控制方法的流程示意图;
图6示出了本发明另一个实施例的逆变器的控制方法的流程示意图;
图7示出了本发明一个实施例中第一逆变桥臂的三相导通时间包括第一相导通时间、第二相导通时间和第三相导通时间,根据第一逆变桥臂的三相导通时间和计数值确定采样时刻的三个矢量作用区间的流程示意图;
图8示出了本发明一个实施例的在三个矢量作用区间内分别获取第一采样电阻的电压值,确定去除第一零序电流的第一采样电流和去除第一零序电流的第二采样电流的步骤的流程示意图;
图9示出了本发明一个实施例的将第一采样电压、第二采样电压和第三采样电压转化成对应的第一采样电流、第二采样电流和第三采样电流的步骤的流程示意图;
图10示出了本发明一个实施例的逆变器的控制方法的流程示意图;
图11示出了本发明一个实施例的根据第一控制电流控制逆变器运行的步骤的流程示意图;
图12示出了本发明一个实施例的根据第一控制电流和第二控制电流确定第三控制电流的步骤的流程示意图;
图13示出了本发明一个实施例的逆变器的控制方法的流程示意图;
图14为开绕组电机三相电流、零序电流、采样电阻上电流的波形;
图15为半个电流周期的开绕组电机a相电流、零序电流、采样电阻上电流的波形;
图16为载波周期级别的开绕组电机a相电流、零序电流、采样电阻上电流的波形;
图17为PWM载波周期内的ibus1,ibus2,ibus3采样时刻示意;
图18示出了本发明一个实施例的逆变器的控制方法的流程示意图;
图19为开绕组电机三相电流、零序电流、采样电阻L、采样电阻R上电流的波形;
图20为载波周期级别的开绕组电机a相电流、载波计数器、零序电流、采样电阻上电流的波形;
图21示出了本发明一个实施例的开绕组电机的控制系统的示意框图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明第一方面的实施例中,提供了一种逆变器的控制装置,用于控制开绕组电机,图1示出了本发明一个实施例的逆变器的控制装置的结构图,如图1所示,逆变器的控制装置包括:逆变器,逆变器包括第一逆变桥臂;第一采样电阻,第一采样电阻与第一逆变桥臂相连接,串接在共直流母线的正端和负端之间;控制单元,控制单元与第一采样电阻相连接,用于在第一逆变桥臂的一个脉冲宽度调制载波周期内,获取第一采样电阻的电压值,确定去除第一零序电流的第一采样电流和去除第一零序电流的第二采样电流;重构单元,重构单元与控制单元相连接,用于获取第一逆变桥臂的脉冲宽度调制载波周期所处的扇区号,并根据扇区号和去除第一零序电流的第一采样电流和去除第一零序电流的第二采样电流确定逆变器的三相控制电流;根据三相控制电流和第一零序电流控制逆变器运行。
在本发明提供的一种逆变器的控制装置,包括逆变器、第一采样电阻、控制单元和重构单元,具体地,逆变器包含第一逆变桥臂,第一次采样电阻与第一逆变桥臂相连接,串接在共直流母线的正端和负端之间,在第一逆变桥臂的一个脉冲宽度调制载波周期内,控制单元获取第一采样电阻的电压值,根据电压值确定去除零序电流的第一次采样电流和第二采样电流;与控制单元相连接的重构单元在获取到第一逆变桥臂的一个脉冲宽度调制载波周期所处的扇区号后,结合第一次采样电流和第二采样电流重新构建逆变器的三相控制电流,进而根据重新构建的三相控制电流和第一零序电流控制逆变器运行。本申请的技术方案无需在逆变桥臂中的每一相串联电流传感器以及附加对应的调理电路,仅仅在逆变桥臂上串联一个采样电阻,并使用控制单元和重构单元即可实现零序电流的计算,同时还能重构三相电流,进而实现开绕组电机直接控制,降低了零序电流的确定过程中对硬件的需求。
在本发明的一个实施例中,控制单元具体用于:在第一逆变桥臂的一个脉冲宽度调制载波周期内,获取第一逆变桥臂的三相导通时间和脉冲宽度调制载波周期的计数值;根据第一逆变桥臂的三相导通时间和计数值确定采样时刻的三个矢量作用区间;在三个矢量作用区间内分别获取第一采样电阻的电压值,确定去除第一零序电流的第一采样电流和去除第一零序电流的第二采样电流。
在该实施例中,在第一逆变桥臂的一个脉冲宽度调制周期内,获取第一逆变桥臂的三相导通时间以及脉冲宽度调制载波周期的计数值,根据三相导通时间和计数值确定采样时刻的三个矢量作用区间,分别在三个矢量作用区间内获取第一采样电阻的电压值,根据获取得到的三个电压值确定去除第一零序电流的第一采样电流和第二采样电流。通过在不同的矢量作用区间内不同时刻采集第一采样电阻的电压值即可直接计算出第一逆变桥臂的三相电流值,无需对逆变器不同相单独进行采样。
在本发明的一个实施例中,控制单元具体用于:第一逆变桥臂的三相导通时间包括第一相导通时间、第二相导通时间和第三相导通时间,控制单元具体用于:确定第一相导通时间、第二相导通时间和第三相导通时间的最大值导通时间、最小值导通时间和中间值导通时间;根据最小值导通时间和中间值导通时间确定第一矢量作用区间;根据中间值导通时间和最大值导通时间确定第二矢量作用区间;根据最大值导通时间和计数值确定零矢量作用区间。
在该实施例中,根据第一逆变桥臂的三相导通时间和计数器确定三个不同矢量作用区间的步骤,具体包括:首先确定三相导通时间中的最大值导通时间、中间值导通时间以及最小导通时间,根据最小值导通时间和中间值导通时间确定第一矢量作用区间;根据中间值导通时间和最大值导通时间确定第二矢量作用区间;根据最大值导通时间和计数值确定零矢量作用区间。每个矢量作用区间都是由不同的参数确定,避免出现作用区间叠加,造成出现相同的采样时刻,进而影响零序电流和三相控制电流的准确性。
在本发明的一个实施例中,控制单元具体用于:在第一矢量作用区间中抽选出第一采样时刻;在第二矢量作用区间中抽选出第二采样时刻和在零矢量作用区间中抽选出第三采样时刻;在第一采样时刻、第二采样时刻和第三采样时刻获取第一采样电阻的电压值,以得到对应的第一采样电压、第二采样电压和第三采样电压;将第一采样电压、第二采样电压和第三采样电压转化成对应的第一采样电流、第二采样电流和第三采样电流;根据第三采样电流确定第一零序电流;根据第一采样电流、第二采样电流和第一零序电流确定去除零序电流的第一采样电流和去除零序电流的第二采样电流。
在该实施例中,分别在第一矢量作用区间、第二矢量作用区间以及零矢量作用区间内确定第一采样时刻、第二采样时刻和第三采样时刻,并对应第一采样电阻在第一采样时刻、第二采样时刻和第三采样时刻时的电压值,通过将第一采样电压、第二采样电压和第三采样电压转化成对应的电流;由于第三采样电压是在零矢量作用区间下采集到的,即根据第三采样电压对应的电流值可以直接确定对应的第一零序电流,再根据第一采样电流和第二采样电流以及零序电流可以确定去除第一零序电流的第一采样电流和去掉第一零序电流的第二采样电流,以便根据去除第一零序电流的第一采样电流和去掉第一零序电流的第二采样电流和扇区号重构逆变器的三相控制电流,进而实现零序电流抑制的目的,从而确保开绕组电机的正常运行,进而降低开绕组电机单相设备的烧坏,确保单向设备的绝缘安全。
在本发明的一个实施例中,图2示出了本发明另一个实施例的逆变器的控制装置的结构图,如图2所示,逆变器的控制装置还包括:信号调节单元,控制单元与第一采样电阻通过信号调节单元相连接;信号调节单元用于:为第一采样电压、第二采样电压和第三采样电压匹配第一增益系数、第二增益系数和第三增益系数,并确定增益后的第一采样电压、增益后的第二采样电压和增益后的第三采样电压;在增益后的第一采样电压、增益后的第二采样电压和增益后的第三采样电压上叠加第一预设数值的恒定电压,得到偏置后的第一采样电压、偏置后的第二采样电压和偏置后的第三采样电压;控制单元还用于,在获取到偏置后的第一采样电压、偏置后的第二采样电压和偏置后的第三采样电压后,根据第一增益系数、第二增益系数和第三增益系数反向推算得到对应的第一采样电流、第二采样电流和第三采样电流。
在该实施例中,通过在第一采样电阻和控制单元之间设置信号调节单元,为第一采样电压、第二采样电压和第三采样电压匹配第一增益系数、第二增益系数和第三增益系数,并确定增益后的第一采样电压、增益后的第二采样电压和增益后的第三采样电压,以使增益后的第一采样电压、第二采样电压和第三采样电压能够和控制单元采集的阈值相匹配,避免出现第一采样电压、第二采样电压和第三采样电压与控制单元采集的阈值不匹配出现了精度不足而造成电压偏差过大。在增益后的第一采样电压、增益后的第二采样电压和增益后的第三采样电压上叠加第一预设数值的恒定电压,得到偏置后的第一采样电压、偏置后的第二采样电压和偏置后的第三采样电压,通过叠加第一预设数值的恒定电压,可以确保第一采样电阻上展示出流经的负电压。控制单元通过使用第一增益系数、第二增益系数和第三增益系数和第一预设数值反向推算出流经第一采样电阻的实际电流,以便根据实际电流生成控制逆变器运行的三相控制电流,进而实现零序电流抑制的目的,从而确保开绕组电机的正常运行,进而降低开绕组电机单相设备的烧坏,确保单向设备的绝缘安全。
在上述任一实施例中,优选地,第一预设数值为控制单元采样量程的一半。
在上述任一实施例中,逆变器还包括第二逆变桥臂,第二逆变桥臂串接在共直流母线的正端和负端之间。
在该实施例中,逆变器还包括第二逆变桥臂,其中第二逆变桥臂串接在共直流母线的正端和负端之间,在接收到三相控制电流后控制第二逆变桥臂运行,进而实现零序电流抑制的目的,从而确保开绕组电机的正常运行,进而降低开绕组电机单相设备的烧坏,确保单向设备的绝缘安全。
图3示出了本发明再一个实施例的逆变器的控制装置的结构图。如图3所示,在本发明的一个实施例中,逆变器还包括第二逆变桥臂,开绕组电机的控制装置还包括:第二采样电阻,第二采样电阻与第二逆变桥臂相连接,串接在共直流母线的正端和负端之间;控制单元与第二采样电阻相连接,用于在第二逆变桥臂的一个脉冲宽度调制载波周期内,获取第二逆变桥臂的三相导通时间和第二逆变桥臂的脉冲宽度调制载波周期的计数值;根据第二逆变桥臂的三相导通时间和第二逆变桥臂的计数值确定第二逆变桥臂的采样时刻的三个矢量作用区间;在第二逆变桥臂的采样时刻的三个矢量作用区间内获取第二采样电阻的电压值,确定第二逆变桥臂对应的去除第二零序电流的第四采样电流和去除第二零序电流的第五采样电流;重构单元,还用于获取第二逆变桥臂的脉冲宽度调制载波周期所处的扇区号,并根据第二逆变桥臂的扇区号和去除第二零序电流的第四采样电流和去除第二零序电流的第五采样电流确定逆变器的第二控制电流。
在该实施例中,逆变器的第二逆变桥臂与第二采样电阻相连接,串接在共直流母线的正端和负端直接,其中控制单元与第二采样电阻相连接,执行与第一采样电阻交互的内容,并将得到的去除第二零序电流的第四采样电流和去除第二零序电流的第五采样电流发送至重构单元,以便重构单元生成对应的第二控制电流,进而根据第二控制电流控制逆变器运行。通过设置第二采样电阻以生成对应的第二控制电流,在第一采样电阻出现故障时,可以根据第二采样电阻的第二控制电流控制运行,进而提高了整体装置的抗干扰能力。
在本发明的一个实施例中,重构单元具体用于:根据第一控制电流和第二控制电流确定第三控制电流,以及根据第一零序电流和第二零序电流生成第三零序电流;根据第三控制电流和第三零序电流控制第一逆变桥臂和/或第二逆变桥臂运行。
在该实施例中,在计算得到第二控制电流后,进一步地,根据第一控制电流和第二控制电流确定第三控制电流,利用第三控制电流控制第一逆变桥臂和/或第二逆变桥臂运行,由于第三控制电流是由第一控制电流和第二控制电流确定的,因此,确保了第三控制电流能够适配逆变器的第一逆变桥臂和/或第二逆变桥臂,确保兼容性。
在上述实施例中,重构单元具体用于在第一控制电流和第二控制电流中任选一个控制电流作为第三控制电流;或将第一控制电流和第二控制电流的平均值作为第三控制电流。
在上述实施例中,根据第一零序电流和第二零序电流生成第三零序电流具体包括:在第一零序电流和第二零序电流中任选一个零序电流作为第三零序电流;或将第一零序电流的幅值和第二零序电流的幅值的平均值作为第三控制电流的幅值。
在上述任一实施例中,第一矢量作用区间为[最小值导通时间/2,中间值导通时间/2];第二矢量作用区间为[中间值导通时间/2,最大值导通时间/2];零矢量作用区间为[最大值导通时间/2,计数值-最大值导通时间/2]。
在该实施例中,每个矢量作用区间都是由不同的参数确定,避免出现作用区间叠加,造成出现相同的采样时刻,进而影响零序电流和三相控制电流的准确性。
在上述任一实施例中,采样时刻分别位于第一矢量作用区间、第二矢量作用区间和零矢量作用区间的尾部。
在该实施例中,采样时刻分别位于第一矢量作用区间、第二矢量作用区间和零矢量作用区间的尾部,可以排除开关尖峰的影响,进而提高采样电压的能够反应逆变器的当前状态。
在上述任一实施例中,第一零序电流为第三采样电流的负值;去除第一零序电流的第一采样电流为第一采样电流与第一零序电流的差值;去除第一零序电流的第二采样电流为第二采样电流与第一零序电流的差值。
在本发明的一个实施例中,逆变器的控制装置包括:采样电阻单元(第一采样电阻)。采样电阻单元位于左侧桥臂下方(第一逆变桥臂),该侧桥臂和常规的三相逆变桥臂一致,桥臂输出连接开绕组电机的一端;
信号调理和偏置单元(信号调节单元)。其功能一:将采样电阻上的电压信号放大至AD相匹配的电压大小;功能二:加上1/2倍AD满量程的直流电压偏置值,此时采样电阻上电流为零时AD口电压为一半的满电压值,确保可采样电阻上的负电压。
控制器AD单元(控制单元)。其功能在于,在一个PWM(脉冲宽度调制)中期中,根据左侧桥臂的三相PWM调制导通时间Ta、Tb、Tc和PWM载波周期Ts,计算三个触发时刻。这三个触发时刻中的第一个处于PWM第一有效矢量作用区间,第二个处于PWM第二有效矢量的作用区间,第三个处于全零矢量的作用区间。控制器AD单元在上述的三个触发时刻分别采样这三个时刻的AD值。
重构单元,根据三个AD采样的值,重构三相电流和零序电流。
优选地,右侧桥臂单元(第二逆变桥臂)至少包含一相桥臂,至多包含三相桥臂,右侧桥臂的控制方式不限。
在本发明的另一个实施例中,图4示出了本发明又一个实施例的逆变器的控制装置的结构图,如图4所示,逆变器的控制装置包括:采样电阻L单元(第一采样电阻)。采样电阻L单元位于左侧桥臂(第一逆变桥臂)下方,该侧桥臂和常规的三相逆变桥臂完全一致,桥臂输出连接开绕组电机的一端;
采样电阻R单元(第二采样电阻)。采样电阻R单元位于右侧桥臂(第二逆变桥臂)下方,该侧桥臂和常规的三相逆变桥臂完全一致,桥臂输出连接开绕组电机的另一端;
信号调理和偏置单元(信号调节单元)。其功能一:将采样电阻上的电压信号放大至AD相匹配的电压大小;功能二:加上1/2倍AD满量程的直流电压偏置值,此时采样电阻上电流为零时AD口电压为一半的满电压值,确保可采样电阻上的负电压。
控制器AD单元(控制单元),其功能在于,在一个PWM载波周期中,根据左侧桥臂的三相PWM调制导通时间TaL、TbL、TcL和PWM载波周期TsL,计算左侧桥臂的三个触发时刻。这三个触发时刻中的第一个处于左侧桥臂PWM第一有效矢量作用区间,第二个处于左侧桥臂PWM第二有效矢量的作用区间,第三个处于左侧桥臂全零矢量的作用区间。控制器AD单元在上述的三个触发时刻分别采样这三个时刻的AD值;根据右侧桥臂的三相PWM调制导通时间TaR、TbR、TcR和PWM载波周期TsR,计算右侧三个触发时刻。这三个触发时刻中的第一个处于右侧桥臂PWM第一有效矢量作用区间,第二个处于右侧桥臂PWM第二有效矢量的作用区间,第三个处于右侧桥臂全零矢量的作用区间。控制器AD单元在上述的三个触发时刻分别采样这三个时刻的AD值。
重构单元,根据左侧桥臂三个AD采样的值,重构三相电流和零序电流。根据右侧桥臂三个AD采样的值,重构三相电流和零序电流。根据左侧桥臂和右侧桥臂重构的三相电流和零序电流,计算用于控制的三相电流的值和零序电流的值。
在本发明第二方面的实施例中,提供了一种逆变器的控制方法,用于控制开绕组电机,图5示出了本发明一个实施例的逆变器的控制方法的流程示意图。如图5所示,逆变器的控制方法包括:
S102,在第一逆变桥臂的一个脉冲宽度调制载波周期内,获取第一采样电阻的电压值,确定去除第一零序电流的第一采样电流和去除第一零序电流的第二采样电流;
S104,获取第一逆变桥臂的脉冲宽度调制载波周期所处的扇区号,并根据扇区号和去除第一零序电流的第一采样电流和去除第一零序电流的第二采样电流确定逆变器的三相控制电流;
S106,根据三相控制电流和第一零序电流控制逆变器运行;
其中,第一采样电阻与第一逆变桥臂相连接,串接在共直流母线的正端和负端之间。
在本发明提供的一种逆变器的控制方法,具体地,逆变器包含第一逆变桥臂,第一次采样电阻与第一逆变桥臂相连接,串接在共直流母线的正端和负端之间,在第一逆变桥臂的一个脉冲宽度调制载波周期内,获取第一采样电阻的电压值,根据电压值确定去除零序电流的第一次采样电流和第二采样电流;在获取到第一逆变桥臂的一个脉冲宽度调制载波周期所处的扇区号后,结合第一次采样电流和第二采样电流重新构建逆变器的三相控制电流,进而根据重新构建的三相控制电流和第一零序电流控制逆变器运行。本申请的技术方案无需在逆变桥臂中的每一相串联电流传感器以及附加对应的调理电路,仅仅在逆变桥臂上串联一个采样电阻,并使用控制单元和重构单元即可实现零序电流的计算,同时还能重构三相电流,进而实现开绕组电机直接控制,降低了零序电流的确定过程中对硬件的需求。
在本发明的一个实施例中,图6示出了本发明另一个实施例的逆变器的控制方法的流程示意图。如图6所示,逆变器的控制方法包括:
S202,在第一逆变桥臂的一个脉冲宽度调制载波周期内,获取第一逆变桥臂的三相导通时间和脉冲宽度调制载波周期的计数值;
S204,根据第一逆变桥臂的三相导通时间和计数值确定采样时刻的三个矢量作用区间;
S206,在三个矢量作用区间内分别获取第一采样电阻的电压值,确定去除第一零序电流的第一采样电流和去除第一零序电流的第二采样电流;
S208,获取第一逆变桥臂的脉冲宽度调制载波周期所处的扇区号,并根据扇区号和去除第一零序电流的第一采样电流和去除第一零序电流的第二采样电流确定逆变器的三相控制电流;
S210,根据三相控制电流和第一零序电流控制逆变器运行;
其中,第一采样电阻与第一逆变桥臂相连接,串接在共直流母线的正端和负端之间。
在该实施例中,在第一逆变桥臂的一个脉冲宽度调制周期内,获取第一逆变桥臂的三相导通时间以及脉冲宽度调制载波周期的计数值,根据三相导通时间和计数值确定采样时刻的三个矢量作用区间,分别在三个矢量作用区间内获取第一采样电阻的电压值,根据获取得到的三个电压值确定去除第一零序电流的第一采样电流和第二采样电流。通过在不同的矢量作用区间内不同时刻采集第一采样电阻的电压值即可直接计算出第一逆变桥臂的三相电流值,无需对逆变器不同相单独进行采样。
在本发明的一个实施例中,图7示出了本发明一个实施例中第一逆变桥臂的三相导通时间包括第一相导通时间、第二相导通时间和第三相导通时间,根据第一逆变桥臂的三相导通时间和计数值确定采样时刻的三个矢量作用区间的流程示意图,如图7所示,第一逆变桥臂的三相导通时间包括第一相导通时间、第二相导通时间和第三相导通时间,根据第一逆变桥臂的三相导通时间和计数值确定采样时刻的三个矢量作用区间的步骤,具体包括:
S302,确定第一相导通时间、第二相导通时间和第三相导通时间的最大值导通时间、最小值导通时间和中间值导通时间;
S304,根据最小值导通时间和中间值导通时间确定第一矢量作用区间;根据中间值导通时间和最大值导通时间确定第二矢量作用区间;根据最大值导通时间和计数值确定零矢量作用区间。
在该实施例中,根据第一逆变桥臂的三相导通时间和计数器确定三个不同矢量作用区间的过程具体包括:首先,确定三相导通时间中的最大值导通时间、中间值导通时间以及最小导通时间;其次,根据最小值导通时间和中间值导通时间确定第一矢量作用区间;再次,根据中间值导通时间和最大值导通时间确定第二矢量作用区间;根据最大值导通时间和计数值确定零矢量作用区间。每个矢量作用区间都是由不同的参数确定,避免出现作用区间叠加,造成出现相同的采样时刻,进而影响零序电流和三相控制电流的准确性。
图8示出了本发明一个实施例的在三个矢量作用区间内分别获取第一采样电阻的电压值,确定去除第一零序电流的第一采样电流和去除第一零序电流的第二采样电流的步骤的流程示意图,如图8所示,在上述实施例中,在三个矢量作用区间内分别获取第一采样电阻的电压值,确定去除第一零序电流的第一采样电流和去除第一零序电流的第二采样电流的步骤,具体包括:
S402,在第一矢量作用区间中抽选出第一采样时刻;在第二矢量作用区间中抽选出第二采样时刻和在零矢量作用区间中抽选出第三采样时刻;
S404,在第一采样时刻、第二采样时刻和第三采样时刻获取第一采样电阻的电压值,以得到对应的第一采样电压、第二采样电压和第三采样电压;将第一采样电压、第二采样电压和第三采样电压转化成对应的第一采样电流、第二采样电流和第三采样电流;
S406,根据第三采样电流确定第一零序电流;根据第一采样电流、第二采样电流和第一零序电流确定去除零序电流的第一采样电流和去除零序电流的第二采样电流。
在该实施例中,分别在第一矢量作用区间、第二矢量作用区间以及零矢量作用区间内确定第一采样时刻、第二采样时刻和第三采样时刻,并对应第一采样电阻在第一采样时刻、第二采样时刻和第三采样时刻时的电压值,通过将第一采样电压、第二采样电压和第三采样电压转化成对应的电流;由于第三采样电压是在零矢量作用区间下采集到的,即根据第三采样电压对应的电流值可以直接确定对应的第一零序电流,再根据第一采样电流和第二采样电流以及零序电流可以确定去除第一零序电流的第一采样电流和去掉第一零序电流的第二采样电流,以便根据去除第一零序电流的第一采样电流和去掉第一零序电流的第二采样电流和扇区号重构逆变器的三相控制电流,进而实现零序电流抑制的目的,从而确保开绕组电机的正常运行,进而降低开绕组电机单相设备的烧坏,确保单向设备的绝缘安全。
图9示出了本发明一个实施例的将第一采样电压、第二采样电压和第三采样电压转化成对应的第一采样电流、第二采样电流和第三采样电流的步骤的流程示意图。在上述实施例中,将第一采样电压、第二采样电压和第三采样电压转化成对应的第一采样电流、第二采样电流和第三采样电流的步骤,具体包括:
S502,为第一采样电压、第二采样电压和第三采样电压匹配第一增益系数、第二增益系数和第三增益系数,并确定增益后的第一采样电压、增益后的第二采样电压和增益后的第三采样电压;
S502,在增益后的第一采样电压、增益后的第二采样电压和增益后的第三采样电压上叠加第一预设数值的恒定电压,得到偏置后的第一采样电压、偏置后的第二采样电压和偏置后的第三采样电压;
S506,在获取到偏置后的第一采样电压、偏置后的第二采样电压和偏置后的第三采样电压后,根据第一增益系数、第二增益系数和第三增益系数反向推算得到对应的第一采样电流、第二采样电流和第三采样电流。
在该实施例中,通过为第一采样电压、第二采样电压和第三采样电压匹配第一增益系数、第二增益系数和第三增益系数,并确定增益后的第一采样电压、增益后的第二采样电压和增益后的第三采样电压,以使增益后的第一采样电压、第二采样电压和第三采样电压能够和控制单元采集的阈值相匹配,避免出现第一采样电压、第二采样电压和第三采样电压与采集的阈值不匹配出现了精度不足而造成电压偏差过大。在增益后的第一采样电压、增益后的第二采样电压和增益后的第三采样电压上叠加第一预设数值的恒定电压,得到偏置后的第一采样电压、偏置后的第二采样电压和偏置后的第三采样电压,通过叠加第一预设数值的恒定电压,可以确保第一采样电阻上展示出流经的负电压。控制单元通过使用第一增益系数、第二增益系数和第三增益系数和第一预设数值反向推算出流经第一采样电阻的实际电流,以便根据实际电流生成控制逆变器运行的三相控制电流,进而实现零序电流抑制的目的,从而确保开绕组电机的正常运行,进而降低开绕组电机单相设备的烧坏,确保单向设备的绝缘安全。
在上述任一实施例中,预设数值为控制单元采样量程的一半。
在本发明的一个实施例中,图10示出了本发明一个实施例的逆变器的控制方法的流程示意图,如图10所示,逆变器还包括第二逆变桥臂,方法还包括:
S602,在第二逆变桥臂的一个脉冲宽度调制载波周期内,获取第二逆变桥臂的三相导通时间和第二逆变桥臂的脉冲宽度调制载波周期的计数值;
S604,根据第二逆变桥臂的三相导通时间和第二逆变桥臂的计数值确定第二逆变桥臂的采样时刻的三个矢量作用区间;
S606,在第二逆变桥臂的采样时刻的三个矢量作用区间内获取第二采样电阻的电压值,确定第二逆变桥臂对应的去除第二零序电流的第四采样电流和去除第二零序电流的第五采样电流;
S608,获取第二逆变桥臂的脉冲宽度调制载波周期所处的扇区号,并根据第二逆变桥臂的扇区号和去除第二零序电流的第四采样电流和去除第二零序电流的第五采样电流确定逆变器的第二控制电流;
其中,第二采样电阻与第二逆变桥臂相连接,串接在共直流母线的正端和负端之间。
在该实施例中,逆变器的第二逆变桥臂与第二采样电阻相连接,串接在共直流母线的正端和负端直接,并执行与第一采样电阻交互的内容,根据得到的去除第二零序电流的第四采样电流和去除第二零序电流的第五采样电流生成对应的第二控制电流,进而根据第二控制电流控制逆变器运行。通过设置第二采样电阻以生成对应的第二控制电流,在第一采样电阻出现故障时,可以根据第二采样电阻的第二控制电流控制运行,进而提高了整体装置的抗干扰能力。
图11示出了本发明一个实施例的根据第一控制电流控制逆变器运行的步骤的流程示意图,如图11所示,在本发明的一个实施例中,根据第一控制电流控制逆变器运行的步骤,具体包括:
S702,根据第一控制电流和第二控制电流确定第三控制电流,以及根据第一零序电流和第二零序电流生成第三零序电流;
S704,根据第三控制电流和第三零序电流控制第一逆变桥臂和/或第一逆变桥臂运行。
在该实施例中,在计算得到第二控制电流后,进一步地,根据第一控制电流和第二控制电流确定第三控制电流,利用第三控制电流控制第一逆变桥臂和/或第二逆变桥臂运行,由于第三控制电流是由第一控制电流和第二控制电流确定的,因此,确保了第三控制电流能够适配逆变器的第一逆变桥臂和/或第二逆变桥臂,确保兼容性。
在上述实施例中,根据第一零序电流和第二零序电流生成第三零序电流具体包括:在第一零序电流和第二零序电流中任选一个零序电流作为第三零序电流;或将第一零序电流的幅值和第二零序电流的幅值的平均值作为第三控制电流的幅值。
图12示出了本发明一个实施例的根据第一控制电流和第二控制电流确定第三控制电流的步骤的流程示意图,如图12所示,在上述实施例中,根据第一控制电流和第二控制电流确定第三控制电流的步骤,具体包括:
S802,在第一控制电流和第二控制电流中任选一个控制电流作为第三控制电流;或将第一控制电流和第二控制电流的平均值作为第三控制电流。
在上述任一实施例中,第一矢量作用区间为[最小值导通时间/2,中间值导通时间/2];第二矢量作用区间为[中间值导通时间/2,最大值导通时间/2];零矢量作用区间为[最大值导通时间/2,计数值-最大值导通时间/2]。
在该实施例中,每个矢量作用区间都是由不同的参数确定,避免出现作用区间叠加,造成出现相同的采样时刻,进而影响零序电流和三相控制电流的准确性。
在上述任一实施例中,采样时刻分别位于第一矢量作用区间、第二矢量作用区间和零矢量作用区间的尾部。
在该实施例中,采样时刻分别位于第一矢量作用区间、第二矢量作用区间和零矢量作用区间的尾部,可以排除开关尖峰的影响,进而提高采样电压的能够反应逆变器的当前状态。
在上述任一实施例中,第一零序电流为第三采样电流的负值;去除第一零序电流的第一采样电流为第一采样电流与第一零序电流的差值;去除第一零序电流的第二采样电流为第二采样电流与第一零序电流的差值。
图13示出了本发明一个实施例的逆变器的控制方法的流程示意图,图14为开绕组电机三相电流、零序电流、采样电阻上电流的波形;图15为半个电流周期的开绕组电机a相电流、零序电流、采样电阻上电流的波形;图16为载波周期级别的开绕组电机a相电流、零序电流、采样电阻上电流的波形;图17为PWM载波周期内的ibus1,ibus2,ibus3采样时刻示意;如图13至图17所示,在本发明的一个实施例中,逆变器的控制方法包括:
S902,在每个PWM载波周期,获取对应于左侧桥臂的三相PWM计数器比较值Ta,Tb,Tc,获取PWM载波周期计数值Ts,获取PWM所处的扇区号N。Ta,Tb,Tc中的最大值记为Tmax,中间值记为Tmid,最小值记为Tmin。
S904,根据S902获得的值,计算三个采样时刻计数值Ttrig1,Ttrig2,Ttrig3,其中Ttrig1处于PWM第一有效矢量作用区间[Tmin/2,Tmid/2],Ttrig2处于PWM第二有效矢量作用区间[Tmid/2,Tmax/2],Ttrig3为PWM载波周期中间的零矢量作用区域内的任意值[Tmax/2,Ts-Tmax/2]。
S906,采样上述3个时刻的电压值,并根据调理电路的系数大小反算出相应的流过采样电流的值大小,分别记为Ibus1,Ibus2,Ibus3。
S908,计算零序的电流最终值,I0=-Ibus3。
S910,计算去除零序成份的两个单电阻采样电流,Ibus1f=Ibus1+Ibus3,Ibus2f=Ibus2+Ibus3。
S912,根据Ibus1f,Ibus2f和扇区号N,重构出三相的电流iu,iv,iw。
优选地,三个采样时刻为S904中所示作用区间的尾部,排除开关尖峰的影响。
本发明的有益效果是只通过一个采样电阻即可获得开绕组电机共直流母线控制所需的全部电流信息。
图18示出了本发明一个实施例的逆变器的控制方法的流程示意图。图19为开绕组电机三相电流、零序电流、采样电阻L、采样电阻R上电流的波形;图20为载波周期级别的开绕组电机a相电流、载波计数器、零序电流、采样电阻上电流的波形;如图18至图20所示,在本发明的一个实施例中,逆变器的控制方法包括:
S1002,在每个PWM载波周期,获取对应于左侧桥臂的三相PWM计数器比较值TaL,TbL,TcL,获取PWM载波周期计数值TsL,获取PWM所处的扇区号NL。TaL,TbL,TcL中的最大值记为TmaxL,中间值记为TmidL,最小值记为TminL;获取对应于右侧桥臂的三相PWM计数器比较值TaR,TbR,TcR,获取PWM载波周期计数值TsR,获取PWM所处的扇区号NR。TaR,TbR,TcR中的最大值记为TmaxR,中间值记为TmidR,最小值记为TminR。
S1004,根据S1002,获得的值,计算左侧桥臂三个采样时刻计数值Ttrig1L,Ttrig2L,Ttrig3L,其中Ttrig1L处于PWM第一有效矢量作用区间[TminL/2,TmidL/2],Ttrig2L处于PWM第二有效矢量作用区间[TmidL/2,TmaxL/2],Ttrig3L为PWM载波周期中间的零矢量作用区域内的任意值[TmaxL/2,TsL-TmaxL/2]。计算右侧桥臂三个采样时刻计数值Ttrig1R,Ttrig2R,Ttrig3R,其中Ttrig1R处于PWM第一有效矢量作用区间[TminR/2,TmidR/2],Ttrig2R处于PWM第二有效矢量作用区间[TmidR/2,TmaxR/2],Ttrig3R为PWM载波周期中间的零矢量作用区域内的任意值[TmaxR/2,TsR-TmaxR/2]。
S1006,分别采样上述对应两路桥臂的3个时刻的电压值,并根据调理电路的系数大小反算出相应的流过采样电流的值大小,分别记为Ibus1L,Ibus2L,Ibus3L和Ibus1R,Ibus2R,Ibus3R。
S1008,分别根据左右桥臂的采样值计算零序的电流值,I0L=-Ibus3L,I0R=-Ibus3R。
S1010,分别计算对应两路桥臂的去除零序成份的两个单电阻采样电流。左侧桥臂,Ibus1fL=Ibus1L+Ibus3L,Ibus2fL=Ibus2L+Ibus3L。右侧桥臂Ibus1fR=Ibus1R+Ibus3R,Ibus2fR=Ibus2R+Ibus3R。
S1012,根据Ibus1fL,Ibus2fL和扇区号NL,重构出三相的电流iuL,ivL,iwL。根据Ibus1fR,Ibus2fR和扇区号NR,重构出三相的电流iuR,ivR,iwR。
对于控制系统而言。iuL、ivL、iwL、I0L和iuR、ivR、iwR、I0R构成了冗余的开绕组电机三相电流信息和零序环流信息。控制器可选择其中一组用于控制另一组用于校准,或者对两组求取平均值用于控制。但不限于以上使用方式。
优选地,三个采样时刻为S1004,中所示作用区间的尾部,排除开关尖峰的影响。
本发明的有益效果是通过电阻采样获得开绕组电机共直流母线控制所需的电流信息,调理电路设计简单,成本较低。且信息具有冗余性,增加可靠性。
在本发明第三方面的实施例中,图21示出了本发明一个实施例的开绕组电机的控制系统2100的示意框图,如图21所示,提供了一种开绕组电机的控制系统2100,其中开绕组电机的控制系统2100包括开绕组电机2102和如上述中任一项的逆变器的控制装置2104。
在本发明提供的一种开绕组电机的控制系统2100,其中开绕组电机的控制系统2100包含开绕组电机2102和如上述中任一项的逆变器的控制装置2104,因此,具有上述中任一项的逆变器的控制装置的全部有益效果,在此不再赘述。
本发明第四方面提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如上述任一技术方案中的逆变器的控制方法,因此,该计算机可读存储介质包括上述任一技术方案中的逆变器的控制方法的全部有益效果。
在本发明的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本发明中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (27)

1.一种逆变器的控制装置,用于控制开绕组电机,其特征在于,包括:
逆变器,所述逆变器包括第一逆变桥臂;
第一采样电阻,所述第一采样电阻与所述第一逆变桥臂相连接,串接在共直流母线的正端和负端之间;
控制单元,所述控制单元与所述第一采样电阻相连接,用于在所述第一逆变桥臂的一个脉冲宽度调制载波周期内,获取所述第一采样电阻的电压值,确定去除第一零序电流的第一采样电流和去除所述第一零序电流的第二采样电流;
重构单元,所述重构单元与所述控制单元相连接,用于获取所述第一逆变桥臂的所述脉冲宽度调制载波周期所处的扇区号,并根据所述扇区号和所述去除第一零序电流的第一采样电流和去除所述第一零序电流的第二采样电流确定所述逆变器的三相控制电流;
根据所述三相控制电流和所述第一零序电流控制所述逆变器运行。
2.根据权利要求1所述的逆变器的控制装置,其特征在于,所述控制单元具体用于:
在所述第一逆变桥臂的一个脉冲宽度调制载波周期内,获取所述第一逆变桥臂的三相导通时间和所述脉冲宽度调制载波周期的计数值;
根据所述第一逆变桥臂的所述三相导通时间和所述计数值确定采样时刻的三个矢量作用区间;
在所述三个矢量作用区间内分别获取所述第一采样电阻的电压值,确定去除第一零序电流的第一采样电流和去除所述第一零序电流的第二采样电流。
3.根据权利要求2所述的逆变器的控制装置,其特征在于,所述第一逆变桥臂的三相导通时间包括第一相导通时间、第二相导通时间和第三相导通时间,所述控制单元具体用于:
确定所述第一相导通时间、所述第二相导通时间和所述第三相导通时间的最大值导通时间、最小值导通时间和中间值导通时间;
根据最小值导通时间和所述中间值导通时间确定第一矢量作用区间;
根据所述中间值导通时间和所述最大值导通时间确定第二矢量作用区间;
根据所述最大值导通时间和所述计数值确定零矢量作用区间。
4.根据权利要求3所述的逆变器的控制装置,其特征在于,所述控制单元具体用于:
在所述第一矢量作用区间中抽选出第一采样时刻;在所述第二矢量作用区间中抽选出第二采样时刻和在所述零矢量作用区间中抽选出第三采样时刻;
在所述第一采样时刻、第二采样时刻和第三采样时刻获取第一采样电阻的电压值,以得到对应的第一采样电压、第二采样电压和第三采样电压;
将所述第一采样电压、所述第二采样电压和第三采样电压转化成对应的所述第一采样电流、所述第二采样电流和第三采样电流;
根据所述第三采样电流确定所述第一零序电流;
根据所述第一采样电流、所述第二采样电流和所述第一零序电流确定所述去除所述零序电流的第一采样电流和所述去除所述零序电流的第二采样电流。
5.根据权利要求4所述的逆变器的控制装置,其特征在于,还包括:信号调节单元,所述控制单元与所述第一采样电阻通过信号调节单元相连接;所述信号调节单元用于:
为所述第一采样电压、所述第二采样电压和所述第三采样电压匹配第一增益系数、第二增益系数和第三增益系数,并确定增益后的所述第一采样电压、增益后的所述第二采样电压和增益后的所述第三采样电压;
在所述增益后的所述第一采样电压、增益后的所述第二采样电压和增益后的所述第三采样电压上叠加第一预设数值的恒定电压,得到偏置后的所述第一采样电压、偏置后的所述第二采样电压和偏置后的所述第三采样电压;
所述控制单元还用于,在获取到所述偏置后的所述第一采样电压、所述偏置后的所述第二采样电压和所述偏置后的所述第三采样电压后,根据所述第一增益系数、所述第二增益系数和所述第三增益系数反向推算得到对应的第一采样电流、所述第二采样电流和所述第三采样电流。
6.根据权利要求5所述的逆变器的控制装置,其特征在于,所述第一预设数值为所述控制单元采样量程的一半。
7.根据权利要求6所述的逆变器的控制装置,其特征在于,逆变器还包括第二逆变桥臂,所述第二逆变桥臂串接在所述共直流母线的正端和负端之间。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的逆变器的控制装置,其特征在于,逆变器还包括第二逆变桥臂,所述开绕组电机的控制装置还包括:第二采样电阻,所述第二采样电阻与所述第二逆变桥臂相连接,串接在所述共直流母线的正端和负端之间;
所述控制单元与所述第二采样电阻相连接,用于在所述第二逆变桥臂的一个脉冲宽度调制载波周期内,获取所述第二逆变桥臂的三相导通时间和所述第二逆变桥臂的所述脉冲宽度调制载波周期的计数值;
根据所述第二逆变桥臂的所述三相导通时间和第二逆变桥臂的所述计数值确定第二逆变桥臂的采样时刻的三个矢量作用区间;
在所述第二逆变桥臂的采样时刻的三个矢量作用区间内获取所述第二采样电阻的电压值,确定所述第二逆变桥臂对应的去除第二零序电流的第四采样电流和去除所述第二零序电流的第五采样电流;
所述重构单元,还用于获取所述第二逆变桥臂的所述脉冲宽度调制载波周期所处的扇区号,并根据所述第二逆变桥臂的扇区号和所述去除第二零序电流的第四采样电流和去除所述第二零序电流的第五采样电流确定所述逆变器的第二控制电流。
9.根据权利要求8所述的逆变器的控制装置,其特征在于,所述重构单元具体用于:
根据所述第一控制电流和所述第二控制电流确定第三控制电流,以及根据所述第一零序电流和所述第二零序电流生成第三零序电流;
根据所述第三控制电流和所述第三零序电流控制所述第一逆变桥臂和/或所述第二逆变桥臂运行。
10.根据权利要求9所述的逆变器的控制装置,其特征在于,所述重构单元具体用于:
在所述第一控制电流和所述第二控制电流中任选一个控制电流作为第三控制电流;或
将所述第一控制电流和所述第二控制电流的平均值作为第三控制电流。
11.根据权利要求8所述的逆变器的控制装置,其特征在于,
所述第一矢量作用区间为[最小值导通时间/2,中间值导通时间/2];
所述第二矢量作用区间为[中间值导通时间/2,最大值导通时间/2];
所述零矢量作用区间为[最大值导通时间/2,计数值-最大值导通时间/2]。
12.根据权利要求8所述的逆变器的控制装置,其特征在于,所述采样时刻分别位于所述第一矢量作用区间、所述第二矢量作用区间和所述零矢量作用区间的尾部。
13.根据权利要求8所述的逆变器的控制装置,其特征在于,
所述第一零序电流为所述第三采样电流的负值;
所述去除第一零序电流的第一采样电流为所述第一采样电流与所述第一零序电流的差值;所述去除第一零序电流的第二采样电流为所述第二采样电流与所述第一零序电流的差值。
14.一种逆变器的控制方法,其特征在于,用于控制开绕组电机,其特征在于,所述逆变器包括第一逆变桥臂,所述方法包括:
在所述第一逆变桥臂的一个脉冲宽度调制载波周期内,获取所述第一采样电阻的电压值,确定去除第一零序电流的第一采样电流和去除所述第一零序电流的第二采样电流;
获取所述第一逆变桥臂的所述脉冲宽度调制载波周期所处的扇区号,并根据所述扇区号和所述去除第一零序电流的第一采样电流和去除所述第一零序电流的第二采样电流确定所述逆变器的三相控制电流;
根据所述三相控制电流和所述第一零序电流控制所述逆变器运行,
其中,所述第一采样电阻与所述第一逆变桥臂相连接,串接在共直流母线的正端和负端之间。
15.根据权利要求14所述的逆变器的控制方法,其特征在于,所述在所述第一逆变桥臂的一个脉冲宽度调制载波周期内,获取所述第一采样电阻的电压值,确定去除第一零序电流的第一采样电流和去除所述第一零序电流的第二采样电流的步骤,具体包括:
在所述第一逆变桥臂的一个脉冲宽度调制载波周期内,获取所述第一逆变桥臂的三相导通时间和所述脉冲宽度调制载波周期的计数值;
根据所述第一逆变桥臂的所述三相导通时间和所述计数值确定采样时刻的三个矢量作用区间;
在所述三个矢量作用区间内分别获取所述第一采样电阻的电压值,确定去除第一零序电流的第一采样电流和去除所述第一零序电流的第二采样电流。
16.根据权利要求15所述的逆变器的控制方法,其特征在于,所述第一逆变桥臂的三相导通时间包括第一相导通时间、第二相导通时间和第三相导通时间,所述根据所述第一逆变桥臂的所述三相导通时间和所述计数值确定采样时刻的三个矢量作用区间的步骤,具体包括:
确定所述第一相导通时间、所述第二相导通时间和所述第三相导通时间的最大值导通时间、最小值导通时间和中间值导通时间;
根据最小值导通时间和所述中间值导通时间确定第一矢量作用区间;
根据所述中间值导通时间和所述最大值导通时间确定第二矢量作用区间;
根据所述最大值导通时间和所述计数值确定零矢量作用区间。
17.根据权利要求16所述的逆变器的控制方法,其特征在于,在所述三个矢量作用区间内分别获取所述第一采样电阻的电压值,确定去除第一零序电流的第一采样电流和去除所述第一零序电流的第二采样电流的步骤,具体包括:
在所述第一矢量作用区间中抽选出第一采样时刻;在所述第二矢量作用区间中抽选出第二采样时刻和在所述零矢量作用区间中抽选出第三采样时刻;
在所述第一采样时刻、第二采样时刻和第三采样时刻获取第一采样电阻的电压值,以得到对应的第一采样电压、第二采样电压和第三采样电压;
将所述第一采样电压、所述第二采样电压和第三采样电压转化成对应的所述第一采样电流、所述第二采样电流和第三采样电流;
根据所述第三采样电流确定所述第一零序电流;
根据所述第一采样电流、所述第二采样电流和所述第一零序电流确定所述去除所述零序电流的第一采样电流和所述去除所述零序电流的第二采样电流。
18.根据权利要求17所述的逆变器的控制方法,其特征在于,所述将所述第一采样电压、所述第二采样电压和第三采样电压转化成对应的所述第一采样电流、所述第二采样电流和第三采样电流的步骤,具体包括:
为所述第一采样电压、所述第二采样电压和所述第三采样电压匹配第一增益系数、第二增益系数和第三增益系数,并确定增益后的所述第一采样电压、增益后的所述第二采样电压和增益后的所述第三采样电压;
在所述增益后的所述第一采样电压、增益后的所述第二采样电压和增益后的所述第三采样电压上叠加第一预设数值的恒定电压,得到偏置后的所述第一采样电压、偏置后的所述第二采样电压和偏置后的所述第三采样电压;以及
在获取到所述偏置后的所述第一采样电压、所述偏置后的所述第二采样电压和所述偏置后的所述第三采样电压后,根据所述第一增益系数、所述第二增益系数和所述第三增益系数反向推算得到对应的第一采样电流、所述第二采样电流和所述第三采样电流。
19.根据权利要求18所述的逆变器的控制方法,其特征在于,所述预设数值为所述控制单元采样量程的一半。
20.根据权利要求14至19中任一项所述的逆变器的控制方法,其特征在于,逆变器还包括第二逆变桥臂,所述方法还包括:
在所述第二逆变桥臂的一个脉冲宽度调制载波周期内,获取所述第二逆变桥臂的三相导通时间和所述第二逆变桥臂的所述脉冲宽度调制载波周期的计数值;
根据所述第二逆变桥臂的所述三相导通时间和第二逆变桥臂的所述计数值确定第二逆变桥臂的采样时刻的三个矢量作用区间;
在所述第二逆变桥臂的采样时刻的三个矢量作用区间内获取所述第二采样电阻的电压值,确定所述第二逆变桥臂对应的去除第二零序电流的第四采样电流和去除所述第二零序电流的第五采样电流;
获取所述第二逆变桥臂的所述脉冲宽度调制载波周期所处的扇区号,并根据所述第二逆变桥臂的扇区号和所述去除第二零序电流的第四采样电流和去除所述第二零序电流的第五采样电流确定所述逆变器的第二控制电流;
其中,所述第二采样电阻与所述第二逆变桥臂相连接,串接在所述共直流母线的正端和负端之间。
21.根据权利要求20所述的逆变器的控制方法,其特征在于,所述根据所述第一控制电流控制所述逆变器运行的步骤,具体包括:
根据所述第一控制电流和所述第二控制电流确定第三控制电流,以及根据所述第一零序电流和所述第二零序电流生成第三零序电流;
根据所述第三控制电流和所述第三零序电流控制所述第一逆变桥臂和/或所述第一逆变桥臂运行。
22.根据权利要求21所述的逆变器的控制方法,其特征在于,所述根据所述第一控制电流和所述第二控制电流确定第三控制电流的步骤,具体包括:
在所述第一控制电流和所述第二控制电流中任选一个控制电流作为第三控制电流;或
将所述第一控制电流和所述第二控制电流的平均值作为第三控制电流。
23.根据权利要求20所述的逆变器的控制方法,其特征在于,
所述第一矢量作用区间为[最小值导通时间/2,中间值导通时间/2];
所述第二矢量作用区间为[中间值导通时间/2,最大值导通时间/2];
所述零矢量作用区间为[最大值导通时间/2,计数值-最大值导通时间/2]。
24.根据权利要求20所述的逆变器的控制方法,其特征在于,所述采样时刻分别位于所述第一矢量作用区间、所述第二矢量作用区间和所述零矢量作用区间的尾部。
25.根据权利要求20所述的逆变器的控制方法,其特征在于,
所述第一零序电流为所述第三采样电流的负值;
所述去除第一零序电流的第一采样电流为所述第一采样电流与所述第一零序电流的差值;所述去除第一零序电流的第二采样电流为所述第二采样电流与所述第一零序电流的差值。
26.一种开绕组电机的控制系统,其特征在于,所述开绕组电机的控制系统包括开绕组电机和如权利要求1至13中任一项所述的逆变器的控制装置。
27.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求14至25中任一项所述方法的步骤。
CN201811437564.6A 2018-11-28 2018-11-28 逆变器的控制装置、方法、开绕组电机的控制系统 Active CN111245335B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811437564.6A CN111245335B (zh) 2018-11-28 2018-11-28 逆变器的控制装置、方法、开绕组电机的控制系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811437564.6A CN111245335B (zh) 2018-11-28 2018-11-28 逆变器的控制装置、方法、开绕组电机的控制系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111245335A true CN111245335A (zh) 2020-06-05
CN111245335B CN111245335B (zh) 2023-06-16

Family

ID=70874051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811437564.6A Active CN111245335B (zh) 2018-11-28 2018-11-28 逆变器的控制装置、方法、开绕组电机的控制系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111245335B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015132064A2 (de) * 2014-03-07 2015-09-11 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur strangstrombestimmung in einem elektrischen mehrphasensystem
CN105529977A (zh) * 2014-10-27 2016-04-27 乐金电子研发中心(上海)有限公司 一种用于三相交流电机的抑制零序电流的控制系统及方法
CN106208826A (zh) * 2016-08-30 2016-12-07 上海金脉电子科技有限公司 用于永磁同步电机的无三相电流传感器的过调制控制方法
CN107093954A (zh) * 2017-05-26 2017-08-25 电子科技大学 带boost升压的两级式三相四桥臂逆变系统及控制策略
CN107196543A (zh) * 2017-07-05 2017-09-22 合肥工业大学 共直流母线开绕组异步电机系统零序环流抑制方法
CN108418489A (zh) * 2018-03-16 2018-08-17 江苏大学 抑制零序电流的绕组开放式永磁同步电机矢量控制方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015132064A2 (de) * 2014-03-07 2015-09-11 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur strangstrombestimmung in einem elektrischen mehrphasensystem
CN105529977A (zh) * 2014-10-27 2016-04-27 乐金电子研发中心(上海)有限公司 一种用于三相交流电机的抑制零序电流的控制系统及方法
CN106208826A (zh) * 2016-08-30 2016-12-07 上海金脉电子科技有限公司 用于永磁同步电机的无三相电流传感器的过调制控制方法
CN107093954A (zh) * 2017-05-26 2017-08-25 电子科技大学 带boost升压的两级式三相四桥臂逆变系统及控制策略
CN107196543A (zh) * 2017-07-05 2017-09-22 合肥工业大学 共直流母线开绕组异步电机系统零序环流抑制方法
CN108418489A (zh) * 2018-03-16 2018-08-17 江苏大学 抑制零序电流的绕组开放式永磁同步电机矢量控制方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李辉 等: "并联变流器的脉宽调制波重构与环流抑制", vol. 41, no. 41, pages 143 - 149 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111245335B (zh) 2023-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6984953B2 (en) Method and apparatus for reconstructing motor current from DC bus current
US11874339B2 (en) Insulation resistance determination apparatus
US20100072980A1 (en) Method and apparatus for current measurement in an electrical network, in particular a multiphase electrical network
EP2682769A1 (en) Apparatus for diagnosing DC link capacitor of inverter
CN110426664B (zh) 一种带两个电流传感器的三相三线制逆变器功率管开路故障和电流传感器故障综合诊断方法
CN104297570A (zh) 用于监测电力电路的方法和设备
EP1863160B1 (en) Measurement of the current of a frequency converter
JPS6212749B2 (zh)
CN114553105A (zh) 马达控制装置及方法
KR101907899B1 (ko) 3상 인버터 전압 이용률 증대 장치
JP4925595B2 (ja) 交流インピーダンス測定装置及び方法
KR101142973B1 (ko) 전동기 결선 불량 진단 장치, 방법, 및 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 매체
GB2320625A (en) Controlled semiconductor switches
US10613126B2 (en) Method to determine three-phase load impedances driven by a power control device when no neutral reference is available in an alternative electrical network
CN111245335A (zh) 逆变器的控制装置、方法、开绕组电机的控制系统
Trabelsi et al. High performance single and multiple faults diagnosis in voltage source inverter fed induction motor drives
CN111239642A (zh) 逆变器的故障检测方法、系统及存储介质
Park et al. Fault diagnosis using recursive least square algorithm for permanent magnet synchronous motor drives
KR101198230B1 (ko) 상전류 검출 장치 및 그 방법
Ahn et al. Fault diagnosis for open-phase faults of permanent magnet synchronous motor drives using Extended Kalman Filter
Kim et al. Phase current sensing method using three shunt resistor for AC motor drive
US7902789B2 (en) Method and system for detecting the cabling errors between a starter and an electric motor
Kim et al. Single shunt current sensing technique in three-level PWM inverter
KR102047054B1 (ko) Dc-dc 전압 컨버터를 위한 진단 시스템
Cho et al. An active current reconstruction and balancing strategy with DC-link current sensing for a multi-phase coupled-inductor converter

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant