电机驱动装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电机驱动装置。所述电机驱动装置驱动具有对应于多个相的多个绕组的电机，所述电机驱动装置包括：第一逆变器、第二逆变器、控制器，所述第一逆变器具有多个第一开关元件，并且与各个绕组的第一端连接；所述第二逆变器具有多个第二开关元件，并且与各个绕组的第二端连接；所述控制器配置为将电机的预设电压指令以相同的比率分配为第一逆变器的电压指令和第二逆变器的电压指令，并且生成第一开关元件的占空比和第二开关元件的占空比，从而控制脉宽调制，其中，控制器确定第二开关元件的占空比，并且确定第一开关元件的占空比。并且确定第一开关元件的占空比。并且确定第一开关元件的占空比。

【技术实现步骤摘要】
电机驱动装置


[0001]本专利技术总体上涉及电机驱动装置。更具体地，本专利技术涉及利用开放端部绕组方法的电机驱动装置，其中，逆变器分别与电机的绕组的两端连接。

技术介绍

[0002]通常，包括在电机中的各相的绕组具有与一个逆变器连接的第一端和彼此连接的第二端，以形成Y型连接。
[0003]在驱动电机期间，当逆变器中的开关元件通过脉宽调制控制而接通/关断时，将线电压施加至形成Y型连接的电机的绕组以产生交流电流，从而产生扭矩。
[0004]诸如电动车辆(其利用由电机产生的扭矩作为动力)的环保车辆的燃料效率由逆变器
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电机(inverter
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motor)的电力转换效率决定，因此，为了提高燃料效率，重要的是使逆变器的电力转换效率和电机的效率最大化。
[0005]逆变器
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电机系统的效率主要由逆变器的电压利用率决定，如果在电压利用率较高的区间内形成由电机的转速和扭矩之间的关系决定的车辆的操作点，则可以提高车辆的燃料效率。
[0006]然而，随着电机的绕组的数量增加以增大电机的最大扭矩，电压利用率较高的区间变得远离作为车辆的主要操作点的低扭矩区域，因此车辆的燃料效率可能会降低。此外，在燃料效率方面，如果将主要操作点设计为包括在电压利用率较高的区间中，则存在对于电机的最大扭矩的限制，这可能会降低车辆的启动加速性能。
[0007]为了解决这些问题，在相关
中，提出了开放端部绕组(open end winding，OEW)方法的电机驱动技术，其中，不是通过Y型连接而使电机的绕组的一端短路，而是通过将两个逆变器分别与电机的绕组的两端连接来驱动两个逆变器。
[0008]与驱动具有Y型连接结构的传统电机的方法相比，这种利用开放端部绕组方法的电机驱动技术具有这样的优点：该技术能够通过增大相电压来提高电压利用率并且实现高输出。
[0009]然而，在将公共直流电分别施加至与电机的绕组的两端连接的逆变器的开放端部绕组方法的电机驱动技术中，无法在逆变器的平均切换周期内将零(0)相分量电压控制为零(0)，这可能会导致产生共模电流。当共模电流流过电机的绕组时，该共模电流会造成诸如铜损和铁损的损耗，从而使电机效率降低。严重时，共模电流会造成电机系统烧毁。
[0010]上述作为
技术介绍
描述的事项仅用于增进对本专利技术的背景的理解，不应视为承认其属于本领域普通技术人员已知的现有技术。

技术实现思路

[0011]因此，本专利技术已经考虑到相关技术中出现的上述问题，并且根据本专利技术的各个方面，可以提出一种电机驱动装置，使得在利用开放端部绕组方法(其中，两个逆变器分别与电机的绕组的两端连接)驱动电机期间，通过将两个逆变器之间的共模电压设置为彼此相
同并且根据需要控制零(0)相分量电压来消除由两个逆变器之间的共模电压差产生的环流，从而提高电机的效率。
[0012]为了实现上述效果，根据本专利技术的一个方面，一种电机驱动装置，其配置为驱动具有分别对应于多个相的多个绕组的电机，所述电机驱动装置可以包括：第一逆变器、第二逆变器、控制器；所述第一逆变器具有多个第一开关元件，并且与电机的多个绕组中的各个绕组的第一端连接；所述第二逆变器具有多个第二开关元件，并且与电机的多个绕组中的各个绕组的第二端连接；所述控制器配置为将电机的预设电压指令以相同的比率分配为第一逆变器的电压指令和第二逆变器的电压指令，并且生成第一开关元件的占空比和第二开关元件的占空比，从而控制脉宽调制，其中，控制器基于根据第一逆变器的相电压指令生成的第一偏移电压指令确定第二开关元件的占空比，并且基于根据第二逆变器的相电压指令生成的第二偏移电压指令确定第一开关元件的占空比。
[0013]在本专利技术的示例性实施方案中，控制器可以包括：电流指令映射装置、电流控制器、第一占空比生成器、第二占空比生成器，所述电流指令映射装置配置为基于预设的电机所需动力生成电流指令；所述电流控制器配置为通过将生成的电流指令与提供至电机的电流的检测值进行比较来生成减小所述电流指令与所述检测值之间的差值的电机的电压指令；所述第一占空比生成器配置为：通过将电机的电压指令乘以1/2倍来生成第一逆变器的电压指令，将第一逆变器的电压指令转换为第一逆变器的相电压指令，基于第一逆变器的相电压指令生成第一偏移电压指令；所述第二占空比生成器配置为：通过将电机的电压指令乘以
‑
1/2倍来生成第二逆变器的电压指令，将第二逆变器的电压指令转换为第二逆变器的相电压指令，基于第二逆变器的相电压指令生成第二偏移电压指令。
[0014]在本专利技术的示例性实施方案中，第一占空比生成器可以基于第一逆变器的电压指令的零(0)相分量电压指令、第一偏移电压指令和第二偏移电压指令生成用于执行第一开关元件的脉宽调制的占空比，第二占空比生成器可以基于第二逆变器的电压指令的零(0)相分量电压指令、第一偏移电压指令和第二偏移电压指令生成用于执行第二开关元件的脉宽调制的占空比。
[0015]在本专利技术的示例性实施方案中，第一占空比生成器可以将第一偏移电压指令提供至第二占空比生成器，第二占空比生成器可以将第二偏移电压指令提供至第一占空比生成器。
[0016]在本专利技术的示例性实施方案中，可以将第一偏移电压指令确定为第一逆变器的相电压指令中的最大值与最小值的平均值。
[0017]在本专利技术的示例性实施方案中，可以将第二偏移电压指令确定为第二逆变器的相电压指令中的最大值与最小值的平均值。
[0018]在本专利技术的示例性实施方案中，第一占空比生成器可以通过将第一偏移电压指令和第二偏移电压指令组合来生成第一组合偏移电压指令，并且第二占空比生成器可以通过将第一偏移电压指令和第二偏移电压指令组合来生成与第一占空比生成器的第一组合偏移电压指令相同的第二组合偏移电压指令。
[0019]在本专利技术的示例性实施方案中，第一组合偏移电压指令和第二组合偏移电压指令分别可以是第一偏移电压指令和第二偏移电压指令的平均值。
[0020]在本专利技术的示例性实施方案中，第一组合偏移电压指令和第二组合偏移电压指令
分别可以是通过对第一偏移电压指令和第二偏移电压指令分别应用权重值、然后将应用权重值后的第一偏移电压指令和第二偏移电压指令相加而获得的值。
[0021]在本专利技术的示例性实施方案中，第一占空比生成器可以通过将第一逆变器的三个相电压指令减去将第一组合偏移电压指令减去第一逆变器的电压指令中的零(0)相分量电压指令所获得的值来生成第一逆变器的极电压指令。
[0022]在本专利技术的示例性实施方案中，第二占空比生成器可以通过将第二逆变器的三个相电压指令减去将第二组合偏移电压指令减去第二逆变器的电压指令中的零(0)相分量电压指令所获得的值来生成第二逆变器的极电压指令。
[0023]根据该电机驱动装置，根据需要控制以开放端部绕组方法应用的两个逆变器的零(0)相分量电压，从而抑制共模电流的产生。
[0024]因此，避免了由于共模电流导致的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机驱动装置，其配置为驱动具有分别对应于多个相的多个绕组的电机，所述电机驱动装置包括：第一逆变器，其包括多个第一开关元件，并且与电机的多个绕组中的各个绕组的第一端连接；第二逆变器，其包括多个第二开关元件，并且与电机的多个绕组中的各个绕组的第二端连接；以及控制器，其配置为将电机的预设电压指令以相同的比率分配为第一逆变器的电压指令和第二逆变器的电压指令，并且生成第一开关元件的占空比和第二开关元件的占空比，从而控制脉宽调制，其中，所述控制器基于根据第一逆变器的相电压指令生成的第一偏移电压指令确定第二开关元件的占空比，并且基于根据第二逆变器的相电压指令生成的第二偏移电压指令确定第一开关元件的占空比。2.根据权利要求1所述的电机驱动装置，其中，所述控制器包括：电流指令映射装置，其配置为基于预设的电机所需动力生成电流指令；电流控制器，其配置为通过将生成的电流指令与提供至电机的电流的检测值进行比较来生成减小所述电流指令与所述检测值之间的差值的电机的电压指令；第一占空比生成器，其配置为：通过将电机的电压指令乘以1/2倍来生成第一逆变器的电压指令，将第一逆变器的电压指令转换为第一逆变器的相电压指令，基于第一逆变器的相电压指令生成第一偏移电压指令；以及第二占空比生成器，其配置为：通过将电机的电压指令乘以
‑
1/2倍来生成第二逆变器的电压指令，将第二逆变器的电压指令转换为第二逆变器的相电压指令，基于第二逆变器的相电压指令生成第二偏移电压指令。3.根据权利要求2所述的电机驱动装置，其中，所述第一占空比生成器基于第一逆变器的电压指令的零相分量电压指令、第一偏移电压指令和第二偏移电压指令生成用于执行第一开关元件的脉宽调制的占空比，所述第二占空比生成器基于第二逆变器的电压指令的零相分量电压指令、第一偏移电压指令和...

【专利技术属性】
技术研发人员：李镕在，朴柱英，高永宽，
申请(专利权)人：起亚株式会社，
类型：发明
国别省市：