共直流母线开绕组永磁同步电机系统的低开关频率控制策略技术方案

本发明专利技术公开了一种共直流母线开绕组永磁同步电机系统的低开关频率控制策略，该控制策略通过dq轴电流PI控制器和0轴电流PR控制器得到dq0轴电压给定，然后通过坐标变换得到abc三相电压给定，再通过三相独立的调制方法使逆变器输出给定的电压，从而完成ZSC的抑制和开关频率的降低。本发明专利技术控制策略与现有的基于SVPWM控制策略相比，开关频率大幅降低，因此电机系统的效率得以提升，开关器件的寿命得以延长，同时本发明专利技术控制策略能够保证系统的调制范围不下降，且调制过程简单，避免了扇区选择，降低了计算复杂度。

Low Switching Frequency Control Strategy for Common DC Bus Open Winding Permanent Magnet Synchronous Motor System

The invention discloses a low switching frequency control strategy for a common DC bus open-winding permanent magnet synchronous motor system. The control strategy obtains the dq0 axis voltage setting through the DQ axis current PI controller and the 0 axis current PR controller, then obtains the ABC three-phase voltage setting through coordinate transformation, and then makes the inverter output the given voltage through the three-phase independent modulation method, thus completing the ZSC suppression. And the reduction of switching frequency. Compared with the existing control strategy based on SVPWM, the control strategy of the invention greatly reduces the switching frequency, improves the efficiency of the motor system and prolongs the service life of the switching devices. At the same time, the control strategy of the invention can ensure that the modulation range of the system does not decrease, and the modulation process is simple, avoids sector selection and reduces the computational complexity.

【技术实现步骤摘要】
共直流母线开绕组永磁同步电机系统的低开关频率控制策略
本专利技术属于电机控制
，具体涉及一种共直流母线开绕组永磁同步电机系统的低开关频率控制策略。
技术介绍
我国具有广阔的稀土资源，为永磁电机的发展提供了坚实的基础。其中永磁同步电机具有功率密度高、效率高、结构简单、可靠性强、控制简单等优点，在居民生活和工业领域都有了普遍的应用。而将永磁同步电机的中性点打开，如图1所示，在三相绕组的两端用两台共直流母线结构的逆变器同时供电，得到共直流母线开绕组永磁同步电机系统，是目前的一个研究方向。共直流母线开绕组永磁同步电机系统具有直流母线利用率高、多电平输出能力强和容错能力强等优点，在电动汽车、风力发电和工业电机驱动等领域有很广泛的应用前景。但由于共直流母线结构，该电机系统中存在ZSC(Zero-sequenceCurrent，零序电流)，会引起额外的功率损耗和转矩脉动，所以控制策略中需要对ZSC进行抑制。目前普遍采用的是文献(Y.ZhouandH.Nian,“Zero-sequencecurrentsuppressionstrategyofopen-windingPMSGsystemwit本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种共直流母线开绕组永磁同步电机系统的低开关频率控制策略，包括如下步骤：(1)采集电机的三相绕组电流ia～ic、直流母线电压Vdc、转子位置角θ以及转速ω；(2)通过对转速误差进行控制，得到q轴电流参考值iq_ref；(3)利用转子位置角θ对三相绕组电流ia～ic进行坐标变换，对应得到dq0坐标系下的d轴电流分量id、q轴电流分量iq以及0轴电流分量i0；(4)通过对q轴电流误差进行控制，得到q轴电压参考值uq_ref；(5)通过对d轴电流误差进行控制，得到d轴电压参考值ud_ref；(6)通过对0轴电流误差进行控制，得到0轴电压参考值u0_ref；(7)利用转子位置角θ对ud_ref、u...

【技术特征摘要】
1.一种共直流母线开绕组永磁同步电机系统的低开关频率控制策略，包括如下步骤：(1)采集电机的三相绕组电流ia～ic、直流母线电压Vdc、转子位置角θ以及转速ω；(2)通过对转速误差进行控制，得到q轴电流参考值iq_ref；(3)利用转子位置角θ对三相绕组电流ia～ic进行坐标变换，对应得到dq0坐标系下的d轴电流分量id、q轴电流分量iq以及0轴电流分量i0；(4)通过对q轴电流误差进行控制，得到q轴电压参考值uq_ref；(5)通过对d轴电流误差进行控制，得到d轴电压参考值ud_ref；(6)通过对0轴电流误差进行控制，得到0轴电压参考值u0_ref；(7)利用转子位置角θ对ud_ref、uq_ref、u0_ref进行坐标变换，对应得到abc坐标系下的三相电压参考值ua_ref、ub_ref、uc_ref；(8)根据三相电压参考值ua_ref、ub_ref、uc_ref通过低开关频率调制算法，生成两组开关信号分别对电机系统中两台逆变器G1和G2的功率开关器件进行控制。2.根据权利要求1所述的低开关频率控制策略，其特征在于：所述步骤(2)的具体实现方式为：根据给定的转速参考值ωref，计算出转速误差Δω＝ωref-ω，进而对转速误差Δω进行PI控制得到q轴电流参考值iq_ref。3.根据权利要求1所述的低开关频率控制策略，其特征在于：所述步骤(4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：年珩，阮晨辉，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33