一种三电平电机驱动器的控制方法、装置及电机控制设备制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供三电平电机驱动器的控制方法、装置及电机控制设备。其中，所述方法包括：在电机处于电动模式时，检测第一直流支撑电容C

Control method, device and motor control equipment of a three-level motor driver

The embodiment of the invention provides a control method, a device and a motor control device of a three-level motor driver. Wherein, the method includes: detecting the first DC support capacitance C when the motor is in the electric mode

【技术实现步骤摘要】
一种三电平电机驱动器的控制方法、装置及电机控制设备
本专利技术涉及三电平拓扑的电机驱动
，特别是涉及一种三电平电机驱动器的控制方法、装置及电机控制设备。
技术介绍
现有的电机控制系统通常包括电机控制设备、三电平电机驱动器和电机，三电平电机驱动器包括逆变电路。电机控制设备通过向逆变电路的功率管(如MOSFET、IGBT等)发送控制信号，控制电机工作。目前，常用的三电平电机驱动器的控制方法为正弦脉宽调制(SPWM，SinusoidalPulSeWidthModulation)和空间矢量脉宽调制(SVPWM，SpaceVectorPulseWidthModulation)。由于采用现有三电平电机驱动器的控制方法时，逆变电路的直流母线电压为±Udc、±Udc/2和0五种电平，因此，电机的额定电压必须等于或大于三电平电机驱动器的输入直流母线最大电压±Udc，才能正常工作。换言之，现有三电平电机驱动器的控制方法使得三电平电机驱动器不能适用于额定电压小于三电平电机驱动器输入直流母线最大电压±Udc的电机，导致三电平电机驱动器能够适用的电机范围较窄，通用性低。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种三电平电机驱动器的控制方法、装置、电机控制设备及存储介质，以提高三电平电机驱动器的通用性。具体技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供了一种三电平电机驱动器的控制方法，应用于电机控制设备，所述电机控制设备用于实现对三电平电机驱动器的中点钳位式逆变电路的控制；所述逆变电路的每个单相桥臂上串联四个功率管，从所述逆变电路的直流正极到直流负极依次记为第一功率管、第二功率管、第三功率管和第四功率管；所述逆变电路的上半桥所对应的直流支撑电容记为第一直流支撑电容C1，下半桥所对应的直流支撑电容记为第二直流支撑电容C2；所述方法包括：在电机处于电动模式时，检测所述第一直流支撑电容C1的端电压U1和所述第二直流支撑电容C2的端电压U2；判断U1-U2是否大于预设的控制阈值UM；当U1-U2大于预设的控制阈值UM时，判断所述每个单相桥臂的当前工作状态是否为上半桥驱动；如果不是上半桥驱动，则将所述每个单相桥臂的工作状态切换为上半桥驱动；切换的过程中控制所述第二功率管和所述第三功率管导通；其中，所述上半桥驱动是指控制所述第二功率管导通，所述第一功率管按照正弦脉宽调制SPWM调制或空间矢量脉宽调制SVPWM调制；当U1-U2不大于预设的控制阈值UM时，如果U1-U2小于-UM，判断所述每个单相桥臂的当前工作状态是否为下半桥驱动；如果不是下半桥驱动，则将所述每个单相桥臂的工作状态切换为下半桥驱动；切换的过程中控制所述第二功率管和所述第三功率管导通；其中，所述下半桥驱动是指控制所述第三功率管导通，所述第四功率管按照所述SPWM调制或所述SVPWM调制。可选地，所述控制阈值UM的取值范围为0～0.01Udc，其中Udc为所述逆变电路中直流母线的电压值。可选地，所述当U1-U2大于预设的控制阈值UM时，判断所述每个单相桥臂的当前工作状态是否为上半桥驱动的步骤，包括：当U1-U2大于预设的控制阈值UM时，通过读取工作状态标志位判断当前工作状态是否为上半桥驱动。可选地，所述当U1-U2不大于预设的控制阈值UM时，如果U1-U2小于-UM，判断所述每个单相桥臂的当前工作状态是否为下半桥驱动的步骤，包括：当U1-U2不大于预设的控制阈值UM时，通过读取工作状态标志位判断当前工作状态是否为下半桥驱动。可选地，所述方法还包括：在电机处于发电模式下，检测所述第一直流支撑电容C1的端电压U1和所述第二直流支撑电容C2的端电压U2；判断U1-U2是否大于预设的控制阈值UM；当U1-U2大于预设的控制阈值UM时，判断所述每个单相桥臂的当前工作状态是否为下半桥驱动；如果不是下半桥驱动，则将所述每个单相桥臂的当前工作状态切换为下半桥驱动；当U1-U2不大于预设的控制阈值UM时，如果U1-U2小于-UM，判断所述每个单相桥臂的当前工作状态是否为上半桥驱动；如果不是上半桥驱动，则将所述每个单相桥臂的当前工作状态切换为上半桥驱动。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种三电平电机驱动器的控制装置，应用于电机控制设备，所述电机控制设备用于实现对三电平电机驱动器的中点钳位式逆变电路的控制；所述逆变电路的每个单相桥臂上串联四个功率管，从所述逆变电路的直流正极到直流负极依次记为第一功率管、第二功率管、第三功率管和第四功率管；所述逆变电路的上半桥所对应的直流支撑电容记为第一直流支撑电容C1，下半桥所对应的直流支撑电容记为第二直流支撑电容C2；所述控制装置包括：电动检测模块，用于在电机处于电动模式时，检测所述第一直流支撑电容C1的端电压U1和所述第二直流支撑电容C2的端电压U2；电动判断模块，用于判断U1-U2是否大于预设的控制阈值UM；第一电动切换模块，用于当U1-U2大于预设的控制阈值UM时，判断所述每个单相桥臂的当前工作状态是否为上半桥驱动；如果不是上半桥驱动，则将所述每个单相桥臂的工作状态切换为上半桥驱动；切换的过程中控制所述第二功率管和所述第三功率管导通；其中，所述上半桥驱动是指控制所述第二功率管导通，所述第一功率管按照正弦脉宽调制SPWM调制或空间矢量脉宽调制SVPWM调制；第二电动切换模块，用于当U1-U2不大于预设的控制阈值UM时，如果U1-U2小于-UM，判断所述每个单相桥臂的当前工作状态是否为下半桥驱动；如果不是下半桥驱动，则将所述每个单相桥臂的工作状态切换为下半桥驱动；切换的过程中控制所述第二功率管和所述第三功率管导通；其中，所述下半桥驱动是指控制所述第三功率管导通，所述第四功率管按照所述SPWM调制或所述SVPWM调制。可选地，所述第一电动切换模块具体用于当U1-U2大于预设的控制阈值UM时，通过读取工作状态标志位判断当前工作状态是否为上半桥驱动。可选地，所述第二电动切换模块具体用于当U1-U2不大于预设的控制阈值UM时，通过读取工作状态标志位判断当前工作状态是否为下半桥驱动。可选地，所述控制装置还包括：发电检测模块，用于在电机处于发电模式下，检测所述第一直流支撑电容C1的端电压U1和所述第二直流支撑电容C2的端电压U2；发电判断模块，用于判断U1-U2是否大于预设的控制阈值UM；第一发电切换模块，用于当U1-U2大于预设的控制阈值UM时，判断所述每个单相桥臂的当前工作状态是否为下半桥驱动；如果不是下半桥驱动，则将所述每个单相桥臂的当前工作状态切换为下半桥驱动；第二发电切换模块，用于当U1-U2不大于预设的控制阈值UM时，如果U1-U2小于-UM，判断所述每个单相桥臂的当前工作状态是否为上半桥驱动；如果不是上半桥驱动，则将所述每个单相桥臂的当前工作状态切换为上半桥驱动。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种电机控制设备，所述电机控制设备包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三电平电机驱动器的控制方法，应用于电机控制设备，所述电机控制设备用于实现对三电平电机驱动器的中点钳位式逆变电路的控制；所述逆变电路的每个单相桥臂上串联四个功率管，从所述逆变电路的直流正极到直流负极依次记为第一功率管、第二功率管、第三功率管和第四功率管；所述逆变电路的上半桥所对应的直流支撑电容记为第一直流支撑电容C

【技术特征摘要】
1.一种三电平电机驱动器的控制方法，应用于电机控制设备，所述电机控制设备用于实现对三电平电机驱动器的中点钳位式逆变电路的控制；所述逆变电路的每个单相桥臂上串联四个功率管，从所述逆变电路的直流正极到直流负极依次记为第一功率管、第二功率管、第三功率管和第四功率管；所述逆变电路的上半桥所对应的直流支撑电容记为第一直流支撑电容C1，下半桥所对应的直流支撑电容记为第二直流支撑电容C2；
其特征在于，所述方法包括：
在电机处于电动模式时，检测所述第一直流支撑电容C1的端电压U1和所述第二直流支撑电容C2的端电压U2；
判断U1-U2是否大于预设的控制阈值UM；
当U1-U2大于预设的控制阈值UM时，判断所述每个单相桥臂的当前工作状态是否为上半桥驱动；如果不是上半桥驱动，则将所述每个单相桥臂的工作状态切换为上半桥驱动；切换的过程中控制所述第二功率管和所述第三功率管导通；其中，所述上半桥驱动是指控制所述第二功率管导通，所述第一功率管按照正弦脉宽调制SPWM调制或空间矢量脉宽调制SVPWM调制；
当U1-U2不大于预设的控制阈值UM时，如果U1-U2小于-UM，判断所述每个单相桥臂的当前工作状态是否为下半桥驱动；如果不是下半桥驱动，则将所述每个单相桥臂的工作状态切换为下半桥驱动；切换的过程中控制所述第二功率管和所述第三功率管导通；其中，所述下半桥驱动是指控制所述第三功率管导通，所述第四功率管按照所述SPWM调制或所述SVPWM调制。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述控制阈值UM的取值范围为0～0.01Udc，其中Udc为所述逆变电路中直流母线的电压值。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当U1-U2大于预设的控制阈值UM时，判断所述每个单相桥臂的当前工作状态是否为上半桥驱动的步骤，包括：当U1-U2大于预设的控制阈值UM时，通过读取工作状态标志位判断当前工作状态是否为上半桥驱动。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当U1-U2不大于预设的控制阈值UM时，如果U1-U2小于-UM，判断所述每个单相桥臂的当前工作状态是否为下半桥驱动的步骤，包括：当U1-U2不大于预设的控制阈值UM时，通过读取工作状态标志位判断当前工作状态是否为下半桥驱动。


5.根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在电机处于发电模式下，检测所述第一直流支撑电容C1的端电压U1和所述第二直流支撑电容C2的端电压U2；
判断U1-U2是否大于预设的控制阈值UM；
当U1-U2大于预设的控制阈值UM时，判断所述每个单相桥臂的当前工作状态是否为下半桥驱动；如果不是下半桥驱动，则将所述每个单相桥臂的当前工作状态切换为下半桥驱动；
当U1-U2不大于预设的控制阈值UM时，如果U1-U2小于-UM，判断所述每个单相桥臂的当前工作状态是否为上半桥驱动；如果不是上半桥驱动，则将所述每个单相桥臂的当前工作状态切换为上半桥驱动。


6.一种三电平电机驱动器的控制装置，应用于电机控制设...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑晓宇，龚云隆，刘超，田刚印，
申请(专利权)人：北京中航智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11