逆变装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术旨在提供一种逆变装置。该逆变装置用于同时第一电机和第二电机两台三相交流电机，包括五组逆变桥臂，其中，第一组逆变桥臂的输出端连接第一电机的U相绕组，第二组逆变桥臂的输出端连接第一电机的V相绕组，第三组逆变桥臂的输出端连接第二电机的U相绕组，第四组逆变桥臂的输出端连接第二电机的V相绕组，第五逆变桥臂的输出端分别连接第一电机的W相绕组和第二电机的W相绕组；电流采样装置；滞环控制器，与电流采样装置和五组逆变桥臂的控制端连接，用于根据两台三相交流电机的各相绕组的目标电流和输出电流通过滞环控制向五组逆变桥臂分别发送对应的脉冲控制信号。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力领域，具体而言，涉及逆变装置。
技术介绍
在电机调速系统中，控制方法有很多，比如矢量控制、直接转矩控制、预测模型控制等，其中以矢量控制技术与直接转矩控制应用最广泛。在电机驱动技术日益成熟的同时，在很多工业及民用应用场合，多台电机并联驱动以及双电机能量互馈驱动(如电动汽车驱动装置)得到了更为广泛的应用，而如何更加合理有效的驱动这些电机就成为了目前电机调速领域的关注点之一。现有的双电机并联驱动运行，一般采用双逆变器分别控制两台电机，主要采用的控制方式为矢量控制。图1是现有技术中双逆变器控制两台电机的电路图，如图所示，整流器对三相电能进行整流，两台逆变器的直流输入侧并联与整流器的输出连接，分别逆变出驱动第一电机和第二电机的控制信号。上述由这种两台逆变器控制两台电机，与独立的两台电机的控制没有什么本质上的区别，此时采用的控制方式一般为矢量控制方式。矢量控制原理是:交流电机是一个多变量、强耦合、非线性的时变参数系统，很难直接通过外加信号准确控制电磁转矩，如果以转子磁通这一旋转的空间矢量 作为参考坐标，利用从静止坐标系之间的坐标变换，则可以把定子电流中的励磁分量和转矩分量进行分解，实现对异步电机磁通和转矩的解耦控制。这种控制方式通过坐标变换，一台交流异步电机就等效成了一台直流电机，从而可以像控制直流电机那样对交流电机的转矩和磁通分别进行快速的控制。图2是现有技术中逆变器对单台电机矢量控制的原理框图，控制的流程大体为:获取电机的三相输入电流ia、ib、ic (由于三相平衡，可以通过测量两相电流计算得出第三相)，对测量得到的数值进行CLARK和PARK变换，以实现三相静止坐标系到两项旋转坐标系的转换，从而分解了励磁分量和转矩分量。同时通过对电机转速和输入电流的测量值进行反馈，实现转速和电流的双闭环控制，然后利用比例积分(PI)控制对目标值和实际测量值进行分析，通过反PARK变换输入到空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse WidthModulation, SVPWM)控制器中，由SVPWM控制器完成对逆变桥的控制，从而逆变桥控制电机运转。以上矢量控制方式又有以下特点:控制效率高，由于一台逆变器控制一台电机，可以做到全面控制，使得直流侧的电压能够得到充分的利用；逆变器独立控制，控制方法相对简单，可以利用现有成熟的控制装置，容易实现。但是采用两台逆变器独立控制电机，会导致经济性明显下降，逆变器体积大，占用空间较多，另外矢量控制运算负载，对处理器的计算性能要求高，在多台电机同时运行时尤其如此。为了解决以上多台逆变器占用空间大的问题，有人提出将两个逆变器合并为一个逆变器的方案，该方案使将六组桥臂布置于同一台逆变器内，图3是现有六桥臂逆变器驱动双电机的示意图，可以看出这种方式仅仅将六个桥臂集成在一个逆变器内，其采用的控制方法与两台逆变器分别控制的方法没有实际差别，仍然是每组桥臂逆变出一相交流信号，分别提供给电机的各相绕组。该方法的桥臂仍然需要六组，对占用空间的减少以及经济性的提高改进有限。对于现有技术中用于同时驱动两台三相交流电机的逆变装置开关器件多，导致经济性差的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本技术旨在提供一种逆变装置，以解决现有技术中用于同时驱动两台三相并联交流电机的逆变装置开关器件多导致经济性差的问题。为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种逆变装置。该逆变装置，用于同时驱动两台三相交流电机，两台三相交流电机包括第一电机和第二电机，该逆变装置包括:五组逆变桥臂，其中，第一组逆变桥臂的输出端连接第一电机的U相绕组，第二组逆变桥臂的输出端连接第一电机的V相绕组，第三组逆变桥臂的输出端连接第二电机的U相绕组，第四组逆变桥臂的输出端连接第二电机的V相绕组，第五逆变桥臂的输出端分别连接第一电机的W相绕组和第二电机的W相绕组；电流采样装置，分别与五组逆变桥臂连接，用于采集五组逆变桥臂的输出电流；滞环控制器，与电流采样装置和五组逆变桥臂的控制端连接，用于根据两台三相交流电机的各相绕组的目标电流和输出电流通过滞环控制向五组逆变桥臂分别发送对应的脉冲控制信号。进一步地，电流采样装置包括:W相电流测量模块，设置在第五逆变桥臂的输出端，用于测量第一电机的W相绕组电流和第二电机的W相绕组电流的矢量和。进一步地，W相电流测量模块包括电流传感器，该电流传感器包括霍尔传感器。进一步地，本技术提供的逆变装置还包括:第一速度外环控制器，与滞环控制器连接，通过调节第一电机的各相 绕组的目标电流指令进行第一电机速度控制；第二速度外环控制器，与滞环控制器连接，通过调节第二电机的各相绕组的目标电流指令进行第二电机速度控制。进一步地，本技术提供的逆变装置还包括:W相电流累加器，与第一速度外环控制器和第二速度外环控制器分别连接，用于计算第一电机的W相绕组的目标电流和第二电机的W相绕组的目标电流的矢量和。进一步地，第一电机为电动机，第二电机为发电机。进一步，第一电机和第二电机还可均为电动机或发电机。进一步地，五组逆变桥臂中每组逆变桥臂均包括上桥臂开关器件和下桥臂开关器件。进一步地，上桥臂开关器件和下桥臂开关器件均为绝缘栅双极型晶体管IGBT。应用本技术的技术方案，本技术的逆变装置将驱动两台电机的逆变装置整合，而且减少了一组桥臂，仅使用五组逆变桥臂独立解耦来控制两台并联运行的电机，但是控制效果与传统的六桥臂逆变器相当，更加经济同时体积也更小，同时采用滞环控制方式，控制方法更加简便，计算量大大降低，提高了控制性能。从而在降低系统造价的同时，提高了系统的整机效率和容错率。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中:图1是现有技术中双逆变器控制两台电机的电路图；图2是现有技术中逆变器对单台电机矢量控制的原理框图；图3是现有六桥臂逆变器驱动双电机的示意图；图4是根据本技术实施例的逆变装置的示意图；图5是根据本技术实施例的逆变装置的控制系统的示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。本技术实施例提供了一种逆变装置，图4是根据本技术实施例的逆变装置的示意图，如图4所示，该逆变装置用于同时驱动两台三相交流电机，此两台交流电机包括第一电机和第二电机，该逆变装置包括:五组逆变桥臂，其中，第一组逆变桥臂的输出端连接第一电机的U相绕组，第二组逆变桥臂的输出端连接第一电机的V相绕组，第三组逆变桥臂的输出端连接第二电机的U相绕组，第四组逆变桥臂的输出端连接第二电机的V相绕组，第五逆变桥臂的输出端分别连接第一电机的W相绕组和第二电机的W相绕组；电流采样装置，分别与五组逆变桥臂连接，用于采集五组逆变桥臂的输出电流；滞环控制器(Hysteresiscontroller),与电流采样装置和五组逆变桥臂的控制端连接,用于获取两台三相交流电机的各相绕组的目标电流和输出电流，并根据输出电流和目标电流通过滞环控制向五组逆变桥臂分别发送对应的脉冲控制信号。以上每组逆变桥臂均本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种逆变装置，用于同时驱动两台三相交流电机，所述两台三相交流电机包括第一电机和第二电机，其特征在于，所述逆变装置包括：五组逆变桥臂，其中，第一组逆变桥臂的输出端连接所述第一电机的U相绕组，第二组逆变桥臂的输出端连接所述第一电机的V相绕组，第三组逆变桥臂的输出端连接所述第二电机的U相绕组，第四组逆变桥臂的输出端连接所述第二电机的V相绕组，第五逆变桥臂的输出端分别连接所述第一电机的W相绕组和所述第二电机的W相绕组；电流采样装置，分别与所述五组逆变桥臂连接，用于采集所述五组逆变桥臂的输出电流；滞环控制器，与所述电流采样装置和所述五组逆变桥臂的控制端连接，用于根据两台三相交流电机的各相绕组的目标电流和所述输出电流通过滞环控制向所述五组逆变桥臂分别发送对应的脉冲控制信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭龙龙，梁京哲，王鹏飞，王涛，
申请(专利权)人：北京君泰联创低碳节能科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：