一种逆变器、电机驱动系统及其控制方法技术方案

本申请公开了一种逆变器、电机驱动系统及其控制方法，其中逆变器，包括：电源模块、储能模块、第一开关模块、第二开关模块和桥臂模块，电源模块的正极与第一开关模块的一端连接，第一开关模块的另一端与桥臂模块的一端连接，电源模块的负极与第二开关模块的一端连接，第二开关模块的另一端与桥臂模块的另一端连接，储能模块并联在电源模块的两端，桥臂模块包括：并联的第一相桥臂、第二相桥臂和第三相桥臂，第一相桥臂包括串联的第三开关模块和第四开关模块，第二相桥臂包括串联的第五开关模块和第六开关模块，第三相桥臂包括串联的第七开关模块和第八开关模块。根据本申请实施例，能够抑制共模电压，保证整个电机驱动系统的调速范围。围。围。

【技术实现步骤摘要】
一种逆变器、电机驱动系统及其控制方法


[0001]本申请属于电机驱动
，尤其涉及一种逆变器、电机驱动系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]电机驱动技术为全球无数的制造和生产线提供可靠的动力保障。
[0003]相关技术中，抑制电机驱动系统中共模电压的方法一般为采用摒弃零电压矢量的空间矢量调制方法。在摒弃零电压空间矢量调制的空间矢量调制方法中，需要增加额外的有效电压矢量来替代零电压矢量，或采用多个有效电压矢量来等效为零电压矢量。
[0004]但是，采用摒弃零电压矢量的空间矢量调制方法，会导致两电平逆变器的电压传输比范围大幅度减小，电机的调速范围变窄，从而降低了整个电机控制系统的输出性能，最终缩小了整个电机控制系统的实际应用场景。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种逆变器、电机驱动系统及其控制方法，能够抑制共模电压，保证与传统空间矢量调制策略相同的宽电压传输比特点，从而保证整个电机驱动系统的调速范围。
[0006]一方面，本申请实施例提供了一种逆变器，包括：电源模块、储能模块、第一开关模块、第二开关模块和桥臂模块，
[0007]所述电源模块的正极与所述第一开关模块的一端连接，所述第一开关模块的另一端与所述桥臂模块的一端连接，所述电源模块的负极与所述第二开关模块的一端连接，所述第二开关模块的另一端与所述桥臂模块的另一端连接，所述储能模块并联在所述电源模块的两端，
[0008]其中，所述桥臂模块包括：并联的第一相桥臂、第二相桥臂和第三相桥臂，所述第一相桥臂包括串联的第三开关模块和第四开关模块，所述第二相桥臂包括串联的第五开关模块和第六开关模块，所述第三相桥臂包括串联的第七开关模块和第八开关模块，
[0009]所述第一开关模块的通断状态根据所述第三开关模块、所述第五开关模块和所述第七开关模块的通断状态确定，
[0010]所述第二开关模块的通断状态根据所述第四开关模块、所述第六开关模块和所述第八开关模块的通断状态确定。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述储能模块包括：至少一个电容。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述第一开关模块、所述第二开关模块、所述第三开关模块、所述第四开关模块、所述第五开关模块、所述第六开关模块、所述第七开关模块、所述第八开关模块为开关三极管。
[0013]在一种可能的实现方式中，所述电源模块的正极与所述第一开关模块的集电极连接，所述第一开关模块的发射级分别与所述第三开关模块的集电极、所述第五开关模块的
集电极、所述第七开关模块的集电极连接，
[0014]所述第三开关模块的发射级与所述第四开关模块的集电极连接，所述第五开关模块的发射级与所述第六开关模块的集电极连接，所述第七开关模块的发射级与所述第八开关模块的集电极连接，
[0015]所述电源模块的负极与所述第二开关模块的发射级连接，所述第二开关模块的集电极分别与所述第四开关模块的发射级、所述第六开关模块的发射级、所述第八开关模块的发射级连接，
[0016]所述第一开关模块的基级、所述第二开关模块的基级、所述第三开关模块的基级、第四开关模块的基级、所述第五开关模块的基级、所述第六开关模块的基级、所述第七开关模块的基级、所述第八开关模块的基级分别与控制装置连接。
[0017]在一种可能的实现方式中，所述第三开关模块和第四开关模块连接点为第一相输出点，所述第五开关模块和第六开关模块连接点为第二相输出点，所述第七开关模块和第八开关模块连接点为第三相输出点，
[0018]所述第一相输出点、第二相输出点和第三相输出点的电压作为电机的输入电压，驱动电机工作。
[0019]另一方面，本申请实施例提供了一种电机驱动系统的控制方法，包括：
[0020]对第三开关模块至第八开关模块，采用空间矢量调制策略，输出用以驱动所述第三开关模块至第八开关模块通断的脉冲宽度调制PWM波形，
[0021]根据第三开关模块、第五开关模块和第七开关模块的PWM波形进行与非输出，确定用以驱动第一开关模块通断的PWM波形，
[0022]根据第四开关模块、第六开关模块和第八开关模块的PWM波形进行与非输出，确定用以驱动第二开关模块通断的PWM波形，
[0023]根据所述PWM波形分别控制第一开关模块至第八开关模块通断状态，用以逆变器输出三相电压，驱动电机。
[0024]在一种可能的实现方式中，所述对第三开关模块至第八开关模块，采用空间矢量调制策略，输出用以驱动所述第三开关模块至第八开关模块通断的脉冲宽度调制PWM波形，包括：
[0025]获取所述第三开关模块至第八开关模块的有效电压矢量和零电压矢量，所述有效电压矢量和零电压矢量包括通断状态，
[0026]对每个电压扇区中相邻的有效电压矢量和零电压矢量，确定合成参考电压矢量，
[0027]根据传统空间矢量调制策略，确定所述有效电压矢量和零电压矢量的电压占空比，
[0028]根据所述电压矢量占空比和所述通断状态，确定开关时刻，
[0029]根据所述开关时刻配置控制器，用以产生驱动所述第三开关模块至第八开关模块通断的脉冲宽度调制PWM波形。
[0030]再一方面，本申请实施例提供了一种电机驱动系统，包括：
[0031]如上述任一项所述的逆变器，
[0032]控制器，与所述逆变器电连接，用于执行如上述任一项所述的电机驱动系统的控制方法。
[0033]再一方面，本申请实施例提供了一种电机驱动系统的控制设备，包括：处理器以及存储有计算机程序指令的存储器，
[0034]所述处理器执行所述计算机程序指令时实现如上述任一项所述的电机驱动系统的控制方法。
[0035]再一方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现如上述任一项所述的电机驱动系统的控制方法。
[0036]再一方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品中的指令由电子设备的处理器执行时，使得所述电子设备执行如上述任一项所述的电机驱动系统的控制方法。
[0037]本申请实施例的逆变器、电机驱动系统及其控制方法，从电路结构上看，增加了2个开关模块，却没有增加负载，也没有造成额外电能的浪费。从控制方法上看，采用空间矢量调制，通过已经调制好的6个开关模块的PWM波形进行与非输出，确定新增的2个开关模块的波形，无需因增加的2个开关管对控制器进行额外配置，最终通过抑制共模电压，保证了与传统空间矢量调制策略相同的宽电压传输比特点，进而保证了整个电机驱动系统的调速范围。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0039]图1是传统两电平逆变器的电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种逆变器，其特征在于，包括：电源模块、储能模块、第一开关模块、第二开关模块和桥臂模块，所述电源模块的正极与所述第一开关模块的一端连接，所述第一开关模块的另一端与所述桥臂模块的一端连接，所述电源模块的负极与所述第二开关模块的一端连接，所述第二开关模块的另一端与所述桥臂模块的另一端连接，所述储能模块并联在所述电源模块的两端，其中，所述桥臂模块包括：并联的第一相桥臂、第二相桥臂和第三相桥臂，所述第一相桥臂包括串联的第三开关模块和第四开关模块，所述第二相桥臂包括串联的第五开关模块和第六开关模块，所述第三相桥臂包括串联的第七开关模块和第八开关模块，所述第一开关模块的通断状态根据所述第三开关模块、所述第五开关模块和所述第七开关模块的通断状态确定，所述第二开关模块的通断状态根据所述第四开关模块、所述第六开关模块和所述第八开关模块的通断状态确定。2.根据权利要求1所述的逆变器，其特征在于，所述储能模块包括：至少一个电容。3.根据权利要求1所述的逆变器，其特征在于，所述第一开关模块、所述第二开关模块、所述第三开关模块、所述第四开关模块、所述第五开关模块、所述第六开关模块、所述第七开关模块、所述第八开关模块为开关三极管。4.根据权利要求3所述的逆变器，其特征在于，所述电源模块的正极与所述第一开关模块的集电极连接，所述第一开关模块的发射级分别与所述第三开关模块的集电极、所述第五开关模块的集电极、所述第七开关模块的集电极连接，所述第三开关模块的发射级与所述第四开关模块的集电极连接，所述第五开关模块的发射级与所述第六开关模块的集电极连接，所述第七开关模块的发射级与所述第八开关模块的集电极连接，所述电源模块的负极与所述第二开关模块的发射级连接，所述第二开关模块的集电极分别与所述第四开关模块的发射级、所述第六开关模块的发射级、所述第八开关模块的发射级连接，所述第一开关模块的基级、所述第二开关模块的基级、所述第三开关模块的基级、第四开关模块的基级、所述第五开关模块的基级、所述第六开关模块的基级、所述第七开关模块的基级、所述第八开关模块的基级分别与控制装置连接。5.根据权利要求1所述的逆变器，其特征在于，所述第三开关模块和第四开关模块连接点为第一相输出点，所述第五开关模块和第六开关模块连接点...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文圣，
申请(专利权)人：经纬恒润天津研究开发有限公司，
类型：发明
国别省市：