本发明专利技术涉及驱动功率桥（１）的方法，所述功率桥用于控制多相电气负载（３），所述功率桥可以借助若干臂连接到所述电气负载（３）且可以通过确定用于控制所述负载的控制向量的切换函数来进行驱动。本发明专利技术的方法特征在于，该方法包括使用切换函数生成方法，该生成方法产生对应于惯性向量的数目减少的切换函数组合，用于产生一系列控制向量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及控制功率桥的方法，所述功率桥用于控制包括若干相的电气 负载，所述功率桥用于经由若干臂连接到电气负载，每相至少一个臂，且用 于通过切换函数进行控制，所述切换函数确定用于控制所述负载的控制向 量，所述控制向量细分成惯性控制向量和活动控制向量。本专利技术在汽车领域、航空领域和工业领域的应用中具有优势，但并不排 除在其他领域中的优势。本专利技术的一项目标是降低多相电压逆变器中的损失。本专利技术的另 一项目标是保持对逆变器下游多相负载的控制，同时降低逆 变器的切换损失。本专利技术还涉及实施所述控制多相电压逆变器方法的设备。
技术介绍
通常，多相电压功率桥用于驱动多相电气负载。这些电气负载例如是可逆设备，诸如交流发电机起动机。所述桥连接到DC电源上游，且连接到多 相负载相绕组的下游。在马达模式下，功率桥通过DC电源供电，而在发电 机才莫式下，由交流发电机起动机供电。所述功率桥包括若千桥臂，每个桥臂例如包括两个设置有继流二极管 (freewheeling diode)的开关。这种桥称为双电平桥。同一个桥臂上每一对 开关的中点连接到负载的相绕组。控制逻辑能控制同一个桥臂的开关。目前，可以产生若干桥臂开关的组合，利用这些组合，可以关联逆变器 输出电压的向量表示，这些向量表示被称为功率桥控制向量。这些控制向量 由活动向量和'贯寸生(freewheeling)向量构成。在现有技术中，已知存在各种用于控制多相逆变器的技术，其中可见文 件AM Hava, R J Kerkam, and TA Lipo, A high performance generalized discontinuous pwm algorithm. IEEE Trans, on Industry Applications, Vol 34(No. 5), September/October 1998"。该文件描述了特别是利用非连续脉宽调制策略5来一方面控制功率桥的下游部件，另一方面控制该桥本身。这些控制技术交替禁止功率桥的其中一个桥臂。为此，根据所采用的脉 宽调制策略，为负载相的每个电压-电流相位差确定中性量。对于每个负载 相来说，确定模数并通过增加中性量来进行平移。利用这种控制技术，当桥 臂模数在+1和-1处饱和时，将该桥臂禁止。这种控制技术存在缺陷。这是因为，当系统不是不变模式(permanent mode)时，这种控制技术不能确定需要增加的中性量。此外，在不变模式 时，中性量或者依次(inline)计算，这需要相当长的计算时间；或者列表 (tabulated)计算，这需要消耗大量存储器。此外，对于现有技术所述的这些控制技术来说，必须获悉多相负载的电 压-电流相位差。但是，计算或者测量这种相位差非常复杂。而且，这些技术的数值输入也存在实施方面的问题。这是因为，在它们 的输入过程中，首先需要考虑多相负载的许多函数点(例如，处于不同速度 的起动机、马达、交流发电机和交流发电机起动机的扭矩)，以便采用相应 的优化中性量，另一方面，需要考虑对应于所施加的每个中性量的不同策略。 因此，这种用于进行数值输入的算法使用起来冗长且繁瑣。
技术实现思路
本专利技术的目的准确地说是缓解上述技术的缺陷。为此，本专利技术提出了一 种新颖的控制技术方案，其自然适配于在离散的时刻在微处理器上发挥作 用。利用该新颖的方案，通过每个负载相的模数之间的次序关系，可以立即 并最优地获知需要切换的两个臂。这些模数从相位设定值确定。只要有可能， 被禁止的桥臂是电流绝对值最高的桥臂。被禁止的桥臂还可以通过电压向量在定子基准框架中的位置来确定。需要增加到模数的中性量来源于电流绝对值的比较结果，或者来源于指 令电压向量的位置。该新颖的控制技术方案可以用在不变模式中或动态模式 中。此外，利用该新颖的控制技术方案，不再需要测量电压-电流相位差。更准确地说，所述方法控制功率桥，该功率桥用于控制包括若干相的电 气负载。所述功率桥经由若干臂连接到电气负载，每相至少一个臂，且通过 切换函数进行控制，所述切换函数确定用于控制所述负载的控制向量，所述 控制向量细分成惯性控制向量和活动控制向量。所述方法包括应用一种产生切换函数的方法，所述方法产生的对应于惯性控制向量的切换函数组合数目 减少，从而产生一串控制向量。根据本专利技术，所述产生切换函数的方法包括选择可以作为次序关系的函数而被禁止的至少两个桥臂步骤；和在所述功率桥的调制周期始终，将能被禁止的所述至少连个桥臂其中之一禁止的步骤。因此，所述方法能实际将桥臂禁止在给定的状态，并因此降低切换损失， 如果在调制周期内进行切换则会导致所述切换损失。所述方法允许在需要禁 止的两个桥臂之间进行选择。通过选择在特定区域内电流绝对值最大的可锁 定桥臂，可以进行优化选择，能在切换损失方面获得最大的增益。根据非限制性实施例，孤立考虑或组合考虑时，根据本专利技术的方法包括以下补充特征 -产生切换函数的方法包括从标量电压设定值确定与每个桥臂关联的 模数的步骤。-根据相交策略(intersective strategy )确定模数。因此，通过相交类型 的策略计算模数是最为自然的，因为存在简单的关系，容易在信号处理器上 实现。-根据重心策略(barycentric strategy )确定模数。许多目前的变换器已 经采用这种方式计算模数。这样可以自然而迅速地将所述方法适配现有的控 制逻辑中存在的方法。-所述次序关系是与桥臂关联的模数之间的比较结果。-选出的桥臂对应于模数最大和模数最小的桥臂。-需要禁止的桥臂从所述选出的桥臂中进行选择，并且是分别对应于与 桥臂关联的模数中模数较大和模数较小的相电流中，相电流绝对值最大的桥 臂。因此，在模数和相电流绝对值比较结果之间建立次序关系基本上是容易 在信号处理器上实现的计算方式。它们能实际上精确地确定最优的需要禁止 的桥臂，以便最大程度节省切换损失。-如果需要禁止的桥臂对应于模数最大的桥臂，则将该桥臂禁止在高状 态，而如果需要禁止的桥臂对应于模数最小的桥臂，则将该桥臂禁止在低状 态。-所述产生切换函数的方法还包括根据需要禁止的桥臂的高状态和低 状态来确定需要增加到模数的中性量的步骤。-因此，如果需要禁止的桥臂处于高状态，则所述中性量等于第一最大值减去与该臂关联的模数；和-如果需要禁止的桥臂处于低状态，则所述中性量等于第二最小值减去 与该臂关联的模数。-所述产生切换函数的方法包括将平移了中性量的模数与简单载波比 较的步骤，模数与每个桥臂关联，所述比较结果限定了用于控制所述桥的切 换函数。因此，比较平移模数与载波的方法能容易且迅速地限定将要控制所 述逆变器的切换函数中发生的变化。这也是一种能用在专用于电气设备控制 的信号处理器上的方法。此外，简单载波容易实施，并且一般原本就存在于 专用电气设备控制处理器中。-简单载波是等腰三角形波，其包括位于最大值的顶点和位于最小值的 基底。因此，等腰三角形的波形保证了控制脉沖在半调制周期附近对中，已 知这是为了减少负载上的相电流的谐波失真水平。 、-禁止桥臂的步骤取决于控制向量确定的平面域中基准电压向量的位 置，从标量电压设定值确定设定值电压向量()。-在定子基准框架中确定所述平面域，所述定子基准框架细分成角度扇 区，且将桥臂禁止本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种控制功率桥（１）的方法，所述功率桥控制包括若干相的电气负载（３），所述功率桥（１）经由若干臂（Ｂ１、……Ｂ３）连接到电气负载（３），每相至少一个臂，且所述功率桥通过切换函数（ＳＣ１、ＳＣ２、ＳＣ３）进行控制，所述切换函数确定用于控制所述负载的控制向量（＊↓［０］、……＊↓［７］），所述控制向量（＊↓［０］、……＊↓［７］）细分成惯性向量（＊↓［０］、＊↓［７］）和活动向量（＊↓［１］、……＊↓［６］），所述方法包括应用产生所述切换函数的方法，产生对应于惯性控制向量（＊↓［０］、＊↓［７］）的数目减少的切换函数组合，以产生一串控制向量，其特征在于，所述产生切换函数的方法包括：根据次序关系选择至少两个能被禁止的桥臂的步骤；和在所述功率桥（１）整个调制周期（Ｔｓ）中禁止所述至少两个能被禁止的桥臂其中之一。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱利恩霍布莱彻，让保罗维莱恩，
申请(专利权)人：法雷奥电机设备公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]
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