申请/专利权人：中车永济电机有限公司

申请日：2021-09-25

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN113824365B

主分类号：H02P21/00

分类号：H02P21/00;H02P25/02;H02P27/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.05#授权;2022.01.07#实质审查的生效;2021.12.21#公开

摘要：本发明属于电机控制的死区补偿技术领域，具体为一种基于电流预测的适用于异步电机控制的死区补偿方法，解决了背景技术中的技术问题，其包括低速区死区补偿方法和高速区死区补偿方法，低速区死区补偿方法分为低速区电流预测和死区补偿两步，高速区死区补偿方法分为高速区电流预测和死区补偿两步。利用坐标变换和异步电机等效模型相结合的方式对电机电流进行预测，通过预测电机电流来进行死区补偿，通过本发明所述的死区补偿方法进行控制后，避免了本拍采样电流进行死区补偿时存在延迟的情况，能够准确检测电流过流点，能准确进行死区补偿；本发明所述方法考虑了开关器件IGBT的导通压降和开关管的开通关断延迟，进一步确保死区补偿准确性。

主权项：1.一种基于电流预测的适用于异步电机控制的死区补偿方法，其特征在于，包括低速区死区补偿方法和高速区死区补偿方法；Ι、低速区死区补偿方法分两步完成：第一步：低速电流预测，通过dq轴电流给定值对异步电机三相电流进行预测，计算过程如式1至式3所示，首先根据式1计算用于坐标变换所需要的角度φ，φ＝θ+we*Ts1，式1中，θ代表本拍同步旋转角度；we代表电机电角速度；Ts代表采样时间；φ代表下一拍同步旋转角度；然后将dq轴电流给定值通过反Park坐标变换得到iα_pre、iβ_pre，计算过程如式2所示， 式2中，iα_pre、iβ_pre分别代表α、β轴预测电流值；最后通过23变换得到静止坐标系下的三相电机电流预测值iA_pre、iB_pre和iC_pre，计算过程如式3所示， 第二步，对三相电机电流预测值进行死区补偿；其中对A相电机电流预测值iA_pre的死区补偿方法为：若iA_pre0且A桥臂的上管V1导通、下管V2关断时，则将上管V1的上升沿和下管V2的下降沿均提前T_dead时间；若iA_pre0且A桥臂的上管V1关断、下管V2导通时，则不对上管V1和下管V2进行处理；若iA_pre0且A桥臂的上管V1导通、下管V2关断时，则不对上管V1和下管V2进行处理；若iA_pre0且A桥臂的上管V1关断、下管V2导通时，则将上管V1的上升沿和下管V2的下降沿均提前T_dead时间；对B相电机电流预测值iB_pre和C相电机电流预测值iC_pre的死区补偿方法均与A相电机电流预测值iA_pre的死区补偿方法相同；Ⅱ、高速区死区补偿方法分两步完成：第一步：高速电流预测，根据式1计算用于坐标变换所需要的角度φ，然后将弱磁电流预测值id_pre和转矩电流预测值iq_pre通过反Park坐标变换得到iα_pre、iβ_pre，计算过程如式2所示，最后通过23变换得到静止坐标系下的三相电机电流预测值iA_pre、iB_pre和iC_pre，计算过程如式3所示；其中弱磁电流预测值id_pre和转矩电流预测值iq_pre的计算过程为：根据异步电机的T型等效电路对dq轴电流给定值进行预测，异步电机的dq轴电压方程如式4和式5所示： 式中,Ud、Uq分别代表d、q轴电压，λ为磁链；Rs、Ls、Lm、Lr分别是异步电机定子电阻、定子电感、互感和转子电感；励磁电流变化率通过id和id_pre得到，如公式6所示，同理转矩电流变化率计算公式如7所示， 式中，id_pre代表弱磁电流预测值；iq_pre代表转矩电流预测值；id代表d轴本拍励磁电流，iq代表q轴本拍励磁电流；将式6和式7分别带入式4和式5可得： 通过式8和式9得到id_pre和iq_pre；第二步：对三相电机电流预测值进行死区补偿；高速区死区补偿方法与低速区时对三相电机电流预测值的死区补偿方法相同。

全文数据：

权利要求：

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