一种电机驱动器拓扑及控制算法制造技术

技术编号:13901874 阅读:100 留言:0更新日期:2016-10-25 20:18
本发明专利技术提供一种电机驱动器拓扑及控制算法,所述电机驱动器拓扑包括3n相电机、驱动器和控制器,所述n≥1且n为正整数,所述3n相电机通过驱动器连接电源,所述控制器通过驱动器控制3n相电机的工作状态,所述驱动器采用桥式结构,所述桥式结构为n个三相桥式逆变电路,当n﹥1时,所述n个三相桥式逆变电路上、下串联连接,所述3n相电机为n套三相绕组结构;所述控制算法为通过三相电机的空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法控制3n相电机的工作状态。本发明专利技术的效果是能够驱动多相电机、结构简单、控制算法简便、系统可靠性高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电机驱动与控制领域,具体涉及一种电机驱动器拓扑及控制算法
技术介绍
传统电机驱动拓扑为单级桥式结构,这种拓扑特点是电机每相绕组各自独立,互不影响,冗余性得到有效体现,且可靠性高,适用于低压大功率应用场合。但是这种拓扑结构中每个功率开关管承受全部直流母线电压,对器件本身性能要求较高,增加了系统的硬件成本,功率器件的价格随着电压的升高呈指数形增长,这无疑给用户带来沉重的经济负担。空间矢量脉宽调制技术源于三相电机调速控制系统,并被广泛应用于各类脉宽调制逆变电源中。该算法具有母线电压利用率高,开关器件损耗小等优点。在现有的技术中采用电压空间矢量控制方法基本电压矢量数目繁多,造成计算过程繁琐,增加控制难度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种结构简单、计算简便、系统可靠性高的控制策略,尤其适合大电流应用场合。本专利技术的技术方案是:一种电机驱动器拓扑,包括3n相电机、驱动器和控制器,所述n≥1且n为正整数,所述3n相电机通过驱动器连接市电,所述控制器通过驱动器控制3n相电机的工作状态,所述驱动器采用桥式结构,所述桥式结构为n个三相桥式逆变电路,当n﹥1时,所述n个三相桥式逆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机驱动器拓扑,包括3n相电机、驱动器和控制器,所述n≥1且n为正整数,所述3n相电机通过驱动器连接电源,所述控制器通过驱动器控制3n相电机的工作状态,其特征在于:所述驱动器采用桥式结构,所述桥式结构为n个三相桥式逆变电路,当n﹥1时,所述n个三相桥式逆变电路上、下串联连接,所述3n相电机为n套三相绕组结构。

【技术特征摘要】
1.一种电机驱动器拓扑,包括3n相电机、驱动器和控制器,所述n≥1且n为正整数,所述3n相电机通过驱动器连接电源,所述控制器通过驱动器控制3n相电机的工作状态,其特征在于:所述驱动器采用桥式结构,所述桥式结构为n个三相桥式逆变电路,当n﹥1时,所述n个三相桥式逆变电路上、下串联连接,所述3n相电机为n套三相绕组结构。2.根据权利要求1所述的电机驱动器拓扑,其特征在于:所述三相桥式逆变电路包括6个功率开关管,所述6个功率开关管组成三个桥臂,所述每个桥臂控制电机的一相定子绕组。3.根据权利要求1所述的电机驱动器拓扑,其特征在于:所述n套三相绕组结构的第一套空间结构分布为0°、120°、240°,第二套三相绕组结构比第一套三相绕组结构滞后a1°,第三套三相绕组结构比第二套三相绕组结构滞后a2°,……,第n套三相绕组结构比第(n-1)套三相绕组结构滞后an-1°。4.根据权利要求3所述的电机驱动器拓扑,其特征在于:所述a1°、a2°、……、an-1°角度范围大于0°小于120°,所述a1°、a2°、……、an-1°在同一电机内的度数是确定的。5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种电机驱动器拓扑的控制算法,其特征在于:通过三相电机的空间矢量脉宽调制算法控制3n相电机的工作状态。所述控制算法包括以下步骤:(1)确定参考电压矢量:给定正弦信号作为参考电压矢量。(2)扇区判断:分别由参考电压矢量(Uα1,Uβ1),(Uα2,Uβ2)…(Uαn,Uβn)计算出合成电压矢量所在扇区。(3)比较值计算:由合成电压矢量所在扇区,根据公式计算出比较值Ta、Tb、Tc。(4)空间矢量脉宽调制波生成:利用载波和调制波相比较生成脉宽调制波。6.根据权利要求5所述的一种电机驱动器拓扑的控制算法,其特征在于:所述参考电压矢量的具体实现方式为:给定n套正弦信号(Uα1,Uβ1),(Uα2,Uβ2)…(Uαn,Uβn)作...

【专利技术属性】
技术研发人员:王松郭荣生李晓坤邢燕斌考永贵周宝森
申请(专利权)人:山东大学威海
类型:发明
国别省市:山东;37

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