申请/专利权人：北京工业大学

申请日：2024-01-06

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN117895843A

主分类号：H02P21/05

分类号：H02P21/05;H02P21/14;H02P25/022;H02P6/10

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.05.03#实质审查的生效;2024.04.16#公开

摘要：一种基于电流谐波注入的六相永磁同步电机开路故障容错控制方法属于电机控制领域。当六相永磁同步电机发生单相开路故障时，电流中将会出现明显的电流谐波，这会导致电机的转矩脉动增大，同时降低系统的运行效率。为了实现对故障后六相永磁同步电机的平稳控制，该容错控制方法使用低通滤波器提取电机故障三相绕组中的电流谐波，在将其反相后注入到正常三相绕组中，并通过谐振控制器、重复控制器或复矢量PI控制器实现对电流谐波的精确控制，使正常三相绕组和故障三相绕组产生的转矩脉动相互抵消以实现容错控制。该容错控制方法与传统容错控制方法相比，简化了算法的复杂度，可以有效降低由于开路故障导致的转矩脉动。

主权项：1.一种基于电流谐波注入的六相永磁同步电机开路故障容错控制方法，其特征在于，所述方法的系统结构包括容错控制模块1、DEF三相电流控制模块2、ABC三相Park逆变换模块3、DEF三相Park逆变换模块4、ABC三相SVPWM模块5、DEF三相SVPWM模块6、六相逆变器7、ABC三相Park变换模块8、DEF三相Park变换模块9、ABC三相Clark变换模块10、DEF三相Clark变换模块11以及六相永磁同步电机12；所述容错控制模块1的输入为d1轴和q1轴参考电流id1_ref和iq1_ref；ABC三相Park变换模块8的输出电流id1和iq1作为容错控制模块1的反馈输入信号；容错控制模块1的输出电压ud1和uq1作为ABC三相Park逆变换模块3的输入；所述容错控制模块1包括：电流谐波提取模块1-1、比例积分控制器1-2和1-3，分别与1-2和1-3并联的交流电流控制器1-4和1-5；电流谐波提取模块1-1以DEF三相Park变换模块9的输出电流id2和iq2作为输入，电流谐波提取模块1-1输出的电流谐波id2～和iq2～分别与id1_ref和iq1_ref叠加，其输出分别作为d1轴和q1轴的参考电流id1_ref*和iq1_ref*；id1_ref*与ABC三相Park变换模块8的输出电流id1叠加，其误差信号Δid1作为比例积分控制器1-2和交流电流控制器1-4的输入；iq1_ref*与ABC三相Park变换模块8的输出电流iq1叠加，其误差信号Δiq1作为比例积分控制器1-3和交流电流控制器1-5的输入；比例积分控制器1-2的输出电压ud11和交流电流控制器1-4的输出电压ud12叠加，作为容错控制模块1的输出电压ud1；比例积分控制器1-3的输出电压uq11和交流电流控制器1-5的输出电压uq12叠加，作为容错控制模块1的输出电压uq1；所述电流谐波提取模块1-1的内部结构为低通滤波器，低通滤波器的输入为DEF三相Park变换模块9的输出电流id2和iq2，输出d2轴和q2轴直流分量Id2和Iq2，Id2和Iq2分别与id2和iq2叠加，得到电流谐波提取模块1-1输出的电流谐波id2～和iq2～；所述DEF三相Park变换模块9的输出电流id2和iq2，分别与d2轴和q2轴参考电流id2_ref和iq2_ref叠加，其误差信号Δid2和Δiq2作为DEF三相电流控制模块2的输入；DEF三相电流控制模块2的输出电压ud2和uq2作为DEF三相Park逆变换模块4的输入；DEF三相电流控制模块2的内部结构为比例积分控制器；所述ABC三相SVPWM模块5的输入为ABC三相Park逆变换模块3的输出电压uα1和uβ1；DEF三相SVPWM模块6的输入为DEF三相Park逆变换模块4的输出电压uα2和uβ2；ABC三相SVPWM模块5输出的PWM波SA、SB、SC和DEF三相SVPWM模块6输出的PWM波SD、SE、SF共同作为六相逆变器7的输入；六相逆变器7的输出连接六相永磁同步电机12；ABC三相Clark变换模块10的输入为六相永磁同步电机12的三相电流iA、iB、iC，其输出电流iα1和iβ1作为ABC三相Park变换模块8的输入；DEF三相Clark变换模块11的输入为六相永磁同步电机12的三相电流iD、iE、iF，其输出电流iα2和iβ2作为DEF三相Park变换模块9的输入；所述电流谐波提取模块1-1的控制算法如式1和式2所示： 所述比例积分控制器1-2、1-3和交流电流控制器1-4、1-5的控制算法如式3和式4所示： 所述DEF三相电流控制模块2的控制算法如式5所示：

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京工业大学 一种基于电流谐波注入的六相永磁同步电机开路故障容错控制方法

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