申请/专利权人：燕山大学

申请日：2020-10-28

公开（公告）日：2021-10-08

公开（公告）号：CN112311268B

主分类号：H02M7/483(20070101)

分类号：H02M7/483(20070101);H02M7/5387(20070101);H02P27/12(20060101);H02P6/16(20160101);H02P25/022(20160101);H02P6/10(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.10.08#授权;2021.02.23#实质审查的生效;2021.02.02#公开

摘要：本发明公开了一种新型多电平逆变器拓扑结构以及无刷直流电机直接转矩控制方法，属于无刷直流电机控制技术领域，为抑制转矩脉动，本发明提出一种可以提供多种电平的新型逆变器拓扑结构，并针对所提拓扑制定直接转矩控制方案，该方案给出了多电平下直接转矩控制框图，其中，不仅给出了非换相期间四电平滞环控制器结构及开关管查询表，也给出了换相期间六电平滞环控制器结构及开关管查询表，使得无刷直流电机在直接转矩控制一个控制周期一个电压矢量的情况下减小转矩脉动，本发明对转矩直接进行控制，操作起来更加简便。

主权项：1.一种多电平逆变器拓扑下的无刷直流电机直接转矩控制方法，其特征在于，所述多电平逆变器拓扑包括：八个开关管、两个直流母线电容以及两个功率二极管；其中，所述八个开关管中第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管和第六开关管构成三相桥式电路，形成A、B、C三相桥臂，每个桥臂包含两个开关管，上管发射极与下管集电极相连；在三相桥前侧连接第七开关管、第八开关管、第一功率二极管和第二功率二极管，三相桥的上桥臂集电极与第七开关管的发射极以及第一功率二极管的阴极相连，三相桥的下桥臂发射极与第八开关管的集电极以及第二功率二极管的阳极相连；第一功率二极管和第二功率二极管串联，第一直流母线电容和第二直流母线电容串联，并与直流母线并联，第一电容的正极与第七开关管的集电极相连，第二电容的负极与第八开关管的发射极相连，两个串联直流母线电容的中点与两个串联功率二极管的中点相连；所述方法包括如下步骤：1由位置传感器获取无刷直流电机当前时刻转子位置信息θ；2根据当前时刻转子位置信息θ得到该位置下的反电势常数k；3将反电势常数与电流信号ia、ib、ic输入到转矩计算单元，计算得到无刷直流电机实际转矩的瞬时值Te；4根据无刷直流电机的转子位置信息θ判断转子位置所在扇区s；5将扇区信号s输入换相区判断单元，所述换相区判断单元再结合关断相电流是否降为零判断当前时刻为换相期间还是非换相期间，并输出换相信号m，若当前时刻处于换相期间，则置换相信号m为1，否则置换相信号m为0；6将第二直流母线电容的电压输入电容均压单元，对0.5倍直流母线电压与该第二直流母线电容电压之差进行两电平滞环控制得到电容均压信号d，该信号有1ev和0ev两个选值；7根据当前时刻换相信号m选择滞环控制器与相应的开关管查询表，若换相信号m为1，选择六电平滞环控制器与换相期间开关管查询表；若换相信号m为0，选择四电平滞环控制器与非换相期间开关管查询表；8根据当前时刻扇区信号s、电容均压信号d及相应滞环控制器的输出电平查询相应开关管查询表得到八个开关管通断信号；9将查询得到的八个开关管通断信号输入所述多电平逆变器拓扑中，得到三相交流电供给电机完成控制。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 燕山大学 多电平逆变器拓扑及无刷直流电机直接转矩控制方法

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