一种模块化三相多端电机及其驱动控制方法与流程

文档序号:12277579阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种模块化三相多端电机,其特征在于,包括:三相多端电机本体,用于驱动电机的驱动控制结构;

所述三相多端电机本体包括:n个模块化定子(1)和一个转子(2);所述定子的极对数和所述转子的极对数一致;每个模块化定子各包括一套完整的三相绕组,绕组通电流时能够在转子上产生对应的电磁转矩,各定子模块产生的电磁转矩在转子上叠加得到总电磁转矩;n为任意自然数;

所述驱动控制结构包括:驱动电路、载波移相脉宽调制电路和控制器;所述三相多端电机本体中多个绕组中的交流电流分别产生旋转磁场共同与转子永磁体作用产生需要的电磁转矩;所述驱动电路输入端接直流母线电源,输出端接电机的各个绕组,每个驱动电路由载波移相脉宽调制电路和控制器给出开关动作控制信号;所述载波移相脉宽调制电路用于产生需要的多个移相载波信号;所述控制器包括:速度控制器和电流控制器,分别用于电机转速和电流的控制调节。

2.如权利要求1所述的模块化三相多端电机,其特征在于,所述转子(2)为永磁式转子或绕线式转子。

3.如权利要求1或2所述的模块化三相多端电机,其特征在于,所述定子绕组为分数槽集中绕组或整数槽分布绕组。

4.如权利要求1-3任一项所述的模块化三相多端电机,其特征在于,n个三相定子模块对应相的反电势的波形一致,每个驱动电路对应的载波信号都是载波周期为Ts的对称三角波序列;各载波信号波形相同,相位不同,按照模块1~n的顺序,根据要消除的转矩m次开关纹波,各路PWM载波依次移相Ts/n/m时间,m为任意自然数。

5.如权利要求1-4任一项所述的模块化三相多端电机,其特征在于,所述载波移相脉宽调制电路包括:三角波发生器和移相控制器,三角波发生器用于产生调制需要的载波;所述移相控制器用于对三角波的初始相位做相应的调整。

6.一种基于权利要求1所述的模块化三相多端电机的驱动控制方法,其特征在于,包括下述步骤:

将参考速度与电机实测转速相减后通过速度控制器处理后产生转矩参考电流;

将转矩参考电流均分为n等份后分别作为n个电流控制器的电流指令值,并将实测的三相电流反馈至电流控制器;

n个电流控制器输出n套三相绕组的电压占空比,并将电压占空比与每套三相绕组对应的移相后的载波进行比较后获得与每套三相绕组对应的PWM开关信号;

通过将PWM开关信号给三相逆变器并控制模块化三相多端电机按要求旋转。

7.如权利要求6所述的驱动控制方法,其特征在于,根据要消除的转矩m次开关纹波,按照模块1~n的顺序,相应的载波信号依次移相1/n/m个载波周期,m、n均为任意自然数。

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