用于电驱动中脉冲位置调度的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及用于电驱动中脉冲位置调度的方法和系统。提供通过逆变器控制交流（ＡＣ）电动机的方法和系统。所述方法包括根据逆变器的调制指数选择脉冲排序方法，以及根据所述脉冲排序方法提供电压给ＡＣ电动机。所述系统包括具有调制指数（Ｍ↓［ｉ］）的逆变器和耦合到所述逆变器的控制器。控制器根据Ｍ↓［ｉ］选择脉冲排序方法并且根据脉冲排序方法产生信号。逆变器包括响应于所述信号产生电压的开关网络，并且所述电压驱动ＡＣ电动机。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及控制电驱动，并且更具体地说涉及电驱动中脉 沖位置调度的系统和方法。
技术介绍
电驱动，例如车辆应用中使用的AC电动机，通常通过电压源逆变 器系统来控制。 一般采用不连续脉沖宽度调制(DPWM)方法来控制三 相电压源逆变器的基本输出电压分量。可以依次利用这些三相电压源 逆变器来控制三相AC电动机的相电流。与连续脉冲宽度调制(PWM) 方法例如正弦或空间向量调制相比，DPWM通常减小了逆变器损耗。DPWM方法通常不同于连续PWM方法，其中DPWM方法使用三相电压 源逆变器的给定转换周期中的单个零向量。另外，在大多数DPWM方法 中，三相电压源逆变器的每个转换被接通或箝位转换周期的六十度 (60。C)部分。相对于三相电压源逆变器和负载功率因数，所述六十度 (60°C)箝位部分的定位通常确定DPWM方法的类型和最后所得的PWM 特性。PWM技术通常提供紋波电流给电动机电流。在常规电压源逆变器 中，电压源逆变器的实际应用输出电压包括由PWM动作引起的AC分量。 该AC分量由对应于PWM脉沖序列的每个状态的谐波电压组成并且可以 是电动机驱动的采样时刻中的误差源。例如，通常选择逆变器死区时 间来说明温度和分量容限中的变化。因此,电压源逆变器的实际转换 时间不一定是恒定的并且可能按时改变并且显示好象采样时刻有误差 (例如测量误差)。因此，期望提供减小电流采样误差的控制电驱动的方法和系统。 另外，期望提供改善转矩精度的控制电驱动的方法和系统。此外，结 合附图和前述的
和
技术介绍
，由随后的详细描述和所附权利 要求，本专利技术的其它优良特征和特性将变得显而易见。在示范性实施例中，提供通过逆变器控制交流(AC)电动机的方 法，并且所述方法包括根据逆变器的调制指数选择脉沖排序方法以及 根据所述脉沖排序方法提供电压给AC电动机。在另一个示范性实施例中，用来控制AC电动机的系统包括被配置 为耦合到AC电动机的逆变器、和耦合到逆变器的控制器。所述逆变器 具有调制指数并且包括开关网络，所述开关网络被配置为响应于信号 提供电压给AC电动机。控制器被配置为根据调制指数选择脉冲排序方 法并且被进一步配置为根据脉沖排序方法产生信号。在另一个示范性实施例中，电压源逆变器系统被提供用于控制AC 电动机。电压源逆变器系统被配置为随调制指数(Mi)运转并且包括包 含第一、第二、和笫三对开关的开关网络以及耦合到所述开关网络的 控制器。第一、第二和第三对开关彼此并联耦合并且被配置为相对于 电源并联耦合。开关网络被配置为响应于信号产生电压，并且所述电 压驱动AC电动机。控制器被配置为根据调制指数(Mi )选择脉沖排序 方法并且被进一步配置为根据脉沖排序方法产生信号。脉冲排序方法 在一时刻使第一、第二、和第三对开关中的仅仅一个开关闭合。附图说明在下文中将结合下列附图描述本专利技术，其中类似的数字表示类似 的元件，并且图l是根据示范性实施例的电压源逆变器系统的方块图； 图2是图1中所示的电压源逆变器系统的逆变器电路的示意图； 图3是用来理解图1中所示的电压源逆变器系统的空间向量图； 图4-7是图3中所示的区(sector) —的脉沖排序方法的实例； 图8是使用CAV转换方法的图3中所示的区一的转换序列的图示； 图9是不同转换方法的向量序列总结表；图10是d轴中图8所示的谐波通量(harmonic flux)轨迹的图示；图11是q轴中图8所示的谐波通量轨迹的图示； 图12是示出RPL、 CAV、和CNV转换方法的测量电流相对于调制指 数的曲线图；图13是示出RPL、 CAV、和CNV转换方法的测量电流误差相对于调制指数的曲线图；以及图14是根据示范性实施例控制AC电动机的方法的流程图。具体实施方式下列详细描述实际上只是示范性的并且并不打算限制本专利技术或本 专利技术的应用和使用。此外，不打算用前述的
、
技术介绍
、摘 要或以下详细描述中提出的表示或暗含的理论进行限制。参考图1，示出根据本专利技术的示范性实施例的电压源逆变器系统 10。电压源逆变器系统10包括控制器32、耦合到控制器32的输出的 逆变器电路30、以及耦合到逆变器电路30的第一输出的交流(AC)电 动机12。通常，控制器32产生用来控制逆变器电路30的转换动作的 脉沖宽度调制(PWM)信号，然而控制器也可以接收来自另一源例如调 制器的PWM信号。在示范性实施例中，控制器32产生具有与逆变器电 路30的每个转换周期相关的单个零向量的不连续PWM (DPWM)信号。 逆变器电路30然后将P西信号转换成用来运行AC电动机12的调制电 压波形。AC电动机12可以是诸如一般在机动车辆中使用的正弦缠绕的 AC电动才几(例如7Jc久f兹体或电感)。图2更详细地描述图1的逆变器电路30。逆变器电路30是耦合到 AC电动机12的三相电路，并且包括电压源14、 16和具有耦合到电压 源14、 16的第一输入和被配置为耦合到AC电动机12的输出的开关网 络。尽管电压源14、 16被示为带有两个串联源(例如第一串联源14 和第二串联源16)的分布式DC链路，但是也可以使用单电压源。开关网络包括三对具有与每个相位对应的反平行二极管(即反平 行于每个开关)的串联开关。串联开关对中的每一个包括具有耦合到 电压源16的正电极的第一端子的第一开关18、 22、和26以及具有耦 合到电压源16的负电极的第一端子的第二开关20、 24、和28。第二 开关20、 24、和28具有分别耦合到第一开关18、 22、和26的第二端 子的第二端子。图3是用来理解图1中所示的电压源逆变器系统10的空间向量图。 逆变器输出电压用与转换周期中的每个相位(例如三相中的每一相) 的转换对应的向量(例如Vi、 V2、 V3、 V4、 V5、和V6)来表示。这些相 位中的每一个具有两个状态(例如对应于离散的一或零)。例如，是对应于第一对开关18、 20的离散的l状态(例如上部开关"接通" 并且下部开关"关断")与第二和第三对开关22、"和26、 28中的每一个的离散的零状态(例如上部开关"关断"并且下部开关"接通") 的电压向量。V2是对应于第一和第二对开关18、 20和22、 24中的每 一个的离散的1状态与第三对开关26、28的离散的零状态的电压向量。 V3是对应于第一和笫三对开关18、 20和26、 28中的每一个的离散的 零状态与第二对开关22、 24的离散的l状态的电压向量。l是对应于 第一对开关18、 20的离散的零状态与第二和第三对开关22、 24和26、 28中的每一个的离散的1状态的电压向量。Vs是对应于第一和第二对 开关18、 20和22、 24中的每一个的离散的零状态与笫三对开关26、 28的离散的1状态的电压向量。Vs是对应于第一和第三对开关18、 20 和26、 28中的每一个的离散的1状态与第二对开关22、 24的离散的 零状态的电压向量。零或"空值"向量(例如在曲线图的中心)对应 于开关对18、 20、 22、 24和26、 28中的每一个的离散的1状态(零 向量V7)或开关对18、 20、 22、 24和26、 28中的每一个的离散的零 状态(零向量V。)。空间向量图被进一步分成六个区，用正方形之内的数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于通过逆变器控制交流（ＡＣ）电动机的方法，包括：　　　　根据逆变器的调制指数（Ｍ↓［ｉ］）选择脉冲排序方法；以及　　　　根据脉冲排序方法提供电压给ＡＣ电动机。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：BA维尔奇科，SE舒尔茨，S希蒂，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]