多相异步电机装置的双模控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种多相异步电机装置的双模控制方法。本发明专利技术提供的多相异步电机装置的双模控制方法，具有这样的特征，包括以下步骤：判断多相异步电机装置的当前转速是否不大于预定值；当判断为不大于预定值时，转速控制器控制脉冲宽度调制发生器在固定母线电压下产生控制多相异步电机装置中的开关管的脉冲宽度调制波；当判断为大于预定值时，转速控制器控制脉冲幅度调制发生器在固定占空比下产生控制多相异步电机装置中的开关管的脉冲幅度调制波。

Dual mode control method for multiphase asynchronous motor

The invention provides a dual mode control method for a multiphase asynchronous motor device. The dual-mode control method of the multi-phase asynchronous motor device provided by the present invention has the following characteristics, including the following steps: judging whether the current speed of the multi-phase asynchronous motor device is not greater than the predetermined value; when judging that it is not greater than the predetermined value, the speed controller controls the pulse width modulation generator to be generated under the fixed bus voltage Pulse width modulation (PWM) wave of switching tube in multi-phase asynchronous motor device is controlled; when the value is judged to be greater than a predetermined value, the speed controller controls the pulse amplitude modulation generator to generate pulse amplitude modulation (PAM) wave of switching tube in multi-phase asynchronous motor device at a fixed duty cycle.

【技术实现步骤摘要】
多相异步电机装置的双模控制方法
本专利技术具体涉及一种多相异步电机装置的双模控制方法。
技术介绍
传统上，给电机供电的电压源型逆变器是通过脉冲宽度调制技术对开关元件以进行控制来达到控制转速的目的。对于脉冲宽度调制模式，逆变器的输入电压是恒定的，占空比是根据速度误差得到的。但是该方案在电机高速状态下会产生更多的转矩和谐波，完全不可能使用高速。可是，在实际应用中，电机运行速度是变动的，不会长期保持在低速状态，因此脉冲宽度调制模式已经无法满足现有技术对逆变器的需求。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种多相异步电机装置的双模控制方法。本专利技术提供了一种多相异步电机装置的双模控制方法，具有这样的特征，包括以下步骤：判断多相异步电机装置的当前转速是否不大于预定值；当判断为不大于预定值时，转速控制器控制脉冲宽度调制发生器在固定母线电压下产生控制多相异步电机装置中的开关管的脉冲宽度调制波；当判断为大于预定值时，转速控制器控制脉冲幅度调制发生器在固定占空比下产生控制多相异步电机装置中的开关管的脉冲幅度调制波。在本专利技术提供的一种多相异步电机装置的双模控制方法中，还可以具有这样的特征：其中，多相异步电机装置包括：多相异步电机；对来自电网的交流电源进行滤波的滤波器；校正多相异步电机的功率因数的有源功率因数校正部；以及用于给多相异步电机馈电的逆变器，有源功率因数校正部包括两个有源功率因数校正单元，有源功率因数校正单元含有：全控整流桥，将交流电源整流成直流电；以及变换电路，与全控整流桥并联，用于校正功率因数，包括变换电容、变换二极管、变换开关二极管以及变换电感，变换电容与变换二极管串联连接，变换开关二极管以及串联的变换电容和变换二极管并联连接，变换电感以及并联后的变换电容、变换二极管和变换开关二极管串联连接，脉冲宽度调制波或者脉冲幅度调制波被供给逆变器以及变换电路中的变换开关二极管。在本专利技术提供的一种多相异步电机装置的双模控制方法中，还可以具有这样的特征：其中，滤波器包括：滤波电感，一端与交流电源输入端连接；以及滤波电容，一端与滤波电感的另一端连接，另一端与交流电源输出端连接。在本专利技术提供的一种多相异步电机装置的双模控制方法中，还可以具有这样的特征：其中，全控整流桥为二极管。在本专利技术提供的一种多相异步电机装置的双模控制方法中，还可以具有这样的特征：其中，多相异步电机为三相异步电机，逆变器为三相逆变桥。专利技术的作用与效果根据本专利技术所涉及的多相异步电机装置的双模控制方法，因为判断多相异步电机装置的当前转速是否不大于预定值；当判断为不大于预定值时，转速控制器控制脉冲宽度调制发生器在固定母线电压下产生控制多相异步电机装置中的开关管的脉冲宽度调制波；当判断为大于预定值时，转速控制器控制脉冲幅度调制发生器在固定占空比下产生控制多相异步电机装置中的开关管的脉冲幅度调制波，所以，本专利技术的多相异步电机装置的双模控制方法不仅可以适用电机低速的情况，也可以适用于电机高速的情况，进而保证转速控制的准确性。附图说明图1是本专利技术的实施例中电动设备的结构示意图；图2是本专利技术的实施例中多相异步电机装置的结构示意图；图3是本专利技术的实施例中双模控制方法的流程图；图4是采用本专利技术的实施例中的多相异步电机装置对电网侧的电源仿真图；图5是对本专利技术的实施例中的多相异步电机装置的电容电压的仿真图；图6是对本专利技术的实施例中的多相异步电机装置的电感电流仿真图；图7是本专利技术的实施例中的电动设备的启动波形图；图8是本专利技术的实施例中的电动设备的模式切换时的波形图；图9是本专利技术的实施例中的电动设备与传统方案的损失比较分析图；以及图10是本专利技术的实施例中电动设备与传统方案的效率比较分析图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本专利技术的多相异步电机装置的双模控制方法作具体阐述。图1是本专利技术的实施例中电动设备的结构示意图。图2是本专利技术的实施例中多相异步电机装置的结构示意图如图1所示，本实施例中的电动设备包括多相异步电机装置以及电压单闭环控制装置。如图1和图2所示，多相异步电机装置包括多相异步电机、滤波器、有源功率因数校正部以及逆变器。滤波器对来自电网的交流电源进行滤波。滤波器包括滤波电感以及滤波电容。滤波电感的一端与交流电源输入端连接。滤波电容，一端与滤波电感的另一端连接，另一端与交流电源输出端连接。有源功率因数校正部，校正多相异步电机的功率因数。有源功率因数校正部包括两个对应设置的有源功率因数校正单元。有源功率因数校正单元含有全控整流桥以及变换电路。全控整流桥，将交流电源整流成直流电。变换电路，与全控整流桥并联，用于校正功率因数。变换电路包括变换电容、变换二极管、变换开关二极管以及变换电感。变换电容与变换二极管串联连接，变换开关二极管以及串联的变换电容和变换二极管并联连接，变换电感以及并联后的变换电容、变换二极管和变换开关二极管串联连接。有源功率因数校正单元直接并联在滤波电容两端，由于采用无桥结构，所以利用两个二极管代替全控整流桥，每个二极管接入一个变换电路。这两个变换电路分别在电源的正负半周期内交替工作，加上代替全控整流桥的二极管形成了整体BL-CSC型的有源功率因数校正单元。逆变器，用于给多相异步电机馈电，也就是将直流电转换成交流电。在本实施例中，多相异步电机为三相异步电机，逆变器为三相逆变桥。如图1所示，电压单闭环控制装置包括：脉冲宽度调制发生器，产生脉冲宽度调制波；脉冲幅度调制发生器，产生脉冲幅度调制波；转速控制器，根据多相异步电机装置的当前转速以及参考转速控制对应的当前脉冲调制发生器，进而控制逆变器以及变换电路。对电动设备整体的控制分为两部分，第一部分是有源功率校正因数电路的控制，本实施例通过一个电压单闭环结构，对变换器的输出电压也就是直流电路电压进行控制。即、使用电压跟随器控制BL-CSC型有源功率因数校正单元。为了控制电机的直流电路电压，需要一个单电压传感器，并在交流电源中实现固有的功率校正因数。第二部分是电压源型逆变器以及电机本体，利用一个转速单闭环来对电压源型逆变器的开关管进行控制调节，通过真实转速和参考转速的比较形成一个信号，通过转速控制器形成逆变桥的门极控制信号。其中对第二部分电机转速的控制，本实施例采用的是双模控制策略。图3是本专利技术的实施例中双模控制方法的流程图。如图3所示，系统启动之后首先进行初始化操作，由于电机开始启动阶段是低速运行，所以，直接进入到低速模式，也就是双模控制策略中的脉冲宽度调制控制模式，该模式下有一个判断速度大小的环节，并由该环节控制低速和高速模式的切换。通过人为的速度调节，之后会在电机侧加入一个速度检测的装置，检测出的速度反馈给判断速度的环节，并对控制模式进行选择切换，进而使电机在双模情况下运行。当电机出于启动状态的时候，双模控制中的选择装置会选择在脉冲宽度调制模式下运行，变换器保持持续稳定地输出。当电动机转速升高到一个特定的值时，即当产生足够的反电动势以抵消直流母线电压时，脉冲幅度调制模式以可调整的转换器输出的方式运行。也就是说，本实施例的多相异步电机装置的双模控制方法，包括以下步骤：判断多相异步电机装置的当前转速是否不大于预定值；当判断为不大于预定值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多相异步电机装置的双模控制方法，其特征在于，包括以下步骤：判断多相异步电机装置的当前转速是否不大于预定值；当判断为不大于预定值时，所述转速控制器控制脉冲宽度调制发生器在固定母线电压下产生控制多相异步电机装置中的开关管的脉冲宽度调制波；当判断为大于预定值时，所述转速控制器控制脉冲幅度调制发生器在固定占空比下产生控制多相异步电机装置中的开关管的脉冲幅度调制波。

【技术特征摘要】
1.一种多相异步电机装置的双模控制方法，其特征在于，包括以下步骤：判断多相异步电机装置的当前转速是否不大于预定值；当判断为不大于预定值时，所述转速控制器控制脉冲宽度调制发生器在固定母线电压下产生控制多相异步电机装置中的开关管的脉冲宽度调制波；当判断为大于预定值时，所述转速控制器控制脉冲幅度调制发生器在固定占空比下产生控制多相异步电机装置中的开关管的脉冲幅度调制波。2.根据权利要求1所述的多相异步电机装置的双模控制方法，其特征在于：其中，多相异步电机装置包括：多相异步电机；对来自电网的交流电源进行滤波的滤波器；校正所述多相异步电机的功率因数的有源功率因数校正部；以及用于给所述多相异步电机馈电的逆变器，所述有源功率因数校正部包括两个有源功率因数校正单元，所述有源功率因数校正单元含有：全控整流桥，将所述交流电源整流成直流电；以及变换电路，与所述全控整流...

【专利技术属性】
技术研发人员：金爱娟，杨晓洁，项硕，曹文彬，李少龙，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31