一种变频电机过调制控制方法
【专利摘要】本发明涉及空调控制技术。本发明针对矢量控制方法计算量很大易发生控制错误的问题，提供一种变频电机过调制控制方法，首先，系统根据参考电压的基波幅值及直流母线电压值计算出占空比；其次，系统根据控制电压及直流母线电压，计算出控制电压对直流母线电压的归一化值；然后，系统建立占空比与归一化值的对应关系，并将其进行存储；最后，系统根据任意占空比值及对应关系，计算出三相电压控制时间，控制电机运行。通过从全新的角度重建矢量控制特别是线性区调制控制和过调制控制技术框架，使得不用计算零矢量等之作用时间，简化了计算方法，缩短了计算时间。适用于变频电机过调制控制。
【专利说明】一种变频电机过调制控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及空调控制技术，特别涉及变频电机过调制控制。
【背景技术】
[0002] 传统的变频电机矢量控制方法，根据6个逆变器上下桥背的开/关组合方法，形 成8个矢量，上桥背全开和全关对应的两个矢量为零矢量，采用空间矢量合成的方法计算 出控制6个桥背的PWM，控制电机的运行。将一个周期分为6个扇区，得到包括两个零矢量 在内的8个矢量，如图1所不，在每个扇区，米用相邻的两个非零矢量和相应的零矢量合成 该扇区内任意矢量，由此计算出两个相邻非零矢量的及零矢量的作用时间TO、Tl、T2, T = T0+T1+T2,其中，T0为该矢量的零矢量作用时间，T1和T2为相邻两个非零矢量的作用时间， T为PWM波载波周期。专利2 0 0 8 1 0 1 0 1 4 9 7.0 (永磁同步电机一压缩机系统高数 运行控制方法）采用的就是这种控制方法。
[0003] 图1所示的矢量控制方法表明，当参考电压Vl对直流母线电压的归一化值K k满足
【权利要求】
1. 一种变频电机过调制控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1，系统根据调制波参考电压的基波幅值及直流母线电压值计算出占空比； 步骤2,系统根据控制电压及直流母线电压，计算出控制电压对直流母线电压的归一化 值； 步骤3,系统建立占空比与归一化值的对应关系，并将其进行存储； 步骤4，系统根据实时占空比值及对应关系，计算出三相电压控制时间，控制电机运行。
2. 根据权利要求1所述的一种变频电机过调制控制方法，其特征在于，所述步骤1中， 系统对调制波注入谐波，构造单位调制波电压函数后，根据构造后的调制波参考电压的基 波幅值及直流母线电压值计算出占空比。
3. 根据权利要求2所述的一种变频电机过调制控制方法，其特征在于，所述构造单位 调制波电压函数为：
TX TC 兀兀 其中，其中mid(sin((i)t)，sin(o)t-y)，sin((A)t+y)表示sin((')t)、sin((')i-j)、sin(o)t+ ·^·)的 中间值。
4. 根据权利要求3所述的一种变频电机过调制控制方法，其特征在于，所述步骤3中， 系统根据傅里叶变换得出占空比与归一化值的对应关系，公式如下：
其中，Kk为占空比，Kh为归一化值，f(Θ)为单位输入电压u、v、w的任--相u(Θ)、 ν(Θ)、w(Θ)，限制Khf(Θ)在正负1的范围内，即-1彡Khf(Θ)彡1。
5. 根据权利要求4所述的一种变频电机过调制控制方法，其特征在于，当系统处于线 性区时，满足 =1
6. 根据权利要求4所述的一种变频电机过调制控制方法，其特征在于，当系统处于过 调制区时，根据
进一步推导得出以下公式：
7. 根据权利要求4所述的一种变频电机过调制控制方法，其特征在于，当系统处于过 调制区时，根据Kr= I；W(G))smΘ(1Θ)进一步推导得出以下公式：
2π 其中，限制Khf(ti)在±1以内，η代表每个周期的等分计算次数，ω=2 31f，频率f取 任一整数即可，其中，Khf(ti)可以是KhU(t)、KhV(t)、Khw(t)三者之一，任一相均可。
8. 根据权利要求1所述的一种变频电机过调制控制方法，其特征在于，所述步骤4中， 系统根据实时占空比值及对应关系，计算出三相电压控制时间包括以下步骤： 步骤41，系统根据实时占空比值及对应关系，计算出对应的归一化值； 步骤42,系统根据对应的归一化值，d轴电压指令及q轴电压指令，计算出d轴控制时 间及q轴控制时间； 步骤43,系统对d轴控制时间及q轴控制时间进行dq轴到αβ轴变换，计算出α轴 控制时间及β轴控制时间； 步骤44,系统对α轴控制时间及β轴控制时间进行uvw轴变换，计算出u轴控制时 间，V轴控制时间及w轴控制时间； 步骤45,系统根据u轴控制时间，V轴控制时间及w轴控制时间控制电机运行。
9. 根据权利要求1所述的一种变频电机过调制控制方法，其特征在于，所述步骤4中， 系统根据实时占空比值及对应关系，计算出三相电压控制时间的公式如下所示：
其中，Kh为对应的归一化值，V,为d轴电压指令，Vq为q轴电压指令，Td为d轴控制时 间，Tq为q轴控制时间；
其中，！\为α轴控制时间，Te为β轴控制时间；
其中，Tu为u轴控制时间，TV轴控制时间，T￥为W轴控制时间。
【文档编号】H02P21/00GK104467593SQ201410709208
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月28日 优先权日:2014年11月28日
【发明者】陈跃, 涂小平, 刘启武, 高向军, 王声纲 申请人:四川长虹电器股份有限公司