一种用于带LC输出滤波器的永磁电机主动谐振阻尼方法

本发明属于永磁电机控制领域，具体涉及一种用于带lc输出滤波器的永磁电机主动谐振阻尼方法。

背景技术：

1、在永磁同步电机的驱动控制中，最直接的方法是将电机与逆变器直接相连，逆变器输出的脉冲宽度调制(pulse width modulation,pwm)斩波电压直接作用在永磁电机的输入端，当电机运行在高速时载波比较低，此时若电机的电感较小，则会产生较大的开关频率次电流谐波。

2、此时如果想滤除电机电流的谐波分量，需要加装输出滤波器。而输出滤波器主要由电感和电容组成，所以需要对滤波器的谐振进行阻尼。传统的阻尼方式主要有两种，一种是无源阻尼，这种方法虽然简单，但是会造成较大的损耗。另一种方法是有源阻尼，虽然不会造成额外的有功损耗，但是由于滤波器的谐振频率要小于，所以实际的输出滤波器体积较大。因此如何在不产生较大损耗的情况下，阻尼超过的谐振具有重要意义。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于带lc输出滤波器的永磁电机主动谐振阻尼方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种用于带lc输出滤波器的永磁电机主动谐振阻尼方法，所述主动谐振阻尼方法包括主动谐振阻尼模块，主动谐振阻尼模块包括电压外环控制和电流内环控制，控制器包括线性pi控制器和非线性的控制器，且电流内环控制的带宽与电压外环控制带宽的比值大于5；

4、所述主动谐振阻尼模块向公共耦合点注入谐振电流，模拟并联于滤波电容两端的阻尼电阻，用数字滤波的方法提取出滤波电容两端的电压谐振分量，再除以要模拟的阻尼电阻获得要注入的谐振电流参考值。

5、优选地，所述主动谐振阻尼模块功率器件采用基于宽禁带材料的小容量器件，其开关频率设置为100khz。

6、优选地，所述输出滤波器的谐振频率大于且小于fs，其谐振通过控制主动谐振阻尼模块的输出电流，模拟抑制谐振的阻尼电阻。

7、本发明的有益效果：

8、1、本发明方法通过主动谐振阻尼模块向公共耦合点注入谐振电流，以达到模拟阻尼电阻的效果，可以有效滤除电机电流谐波，并且主动谐振阻尼模块本身的功率损耗也远小于实际阻尼电阻；

9、2、本发明方法相较于传统的有源阻尼方法，当采用主动谐振阻尼时，在有效滤除电流谐波的同时，可以减小滤波器体积；相较于无源阻尼方式，主动谐振阻尼模块不需要消耗大量的有功功率，同时主动谐振阻尼模块本身的容量也较小。

技术特征：

1.一种用于带lc输出滤波器的永磁电机主动谐振阻尼方法，其特征在于，所述主动谐振阻尼方法包括主动谐振阻尼模块，主动谐振阻尼模块包括电压外环控制和电流内环控制，控制器包括线性pi控制器和非线性的控制器，且电流内环控制的带宽与电压外环控制带宽的比值大于5；

2.根据权利要求1所述的一种用于带lc输出滤波器的永磁电机主动谐振阻尼方法，其特征在于，所述主动谐振阻尼模块功率器件采用基于宽禁带材料的小容量器件，其开关频率设置为100khz。

3.根据权利要求1所述的一种用于带lc输出滤波器的永磁电机主动谐振阻尼方法，其特征在于，所述输出滤波器的谐振频率大于且小于fs，其谐振通过控制主动谐振阻尼模块的输出电流，模拟抑制谐振的阻尼电阻。

技术总结
本发明公开了永磁电机控制领域的一种用于带LC输出滤波器的永磁电机主动谐振阻尼方法，所述主动谐振阻尼方法包括主动谐振阻尼模块，主动谐振阻尼模块包括电压外环控制和电流内环控制；所述主动谐振阻尼模块向公共耦合点注入谐振电流，模拟并联于滤波电容两端的阻尼电阻，用数字滤波的方法提取出滤波电容两端的电压谐振分量，再除以要模拟的阻尼电阻获得要注入的谐振电流参考值。本发明方法通过主动谐振阻尼模块向公共耦合点注入谐振电流，以达到模拟阻尼电阻的效果，可以有效滤除电机电流谐波，并且主动谐振阻尼模块本身的功率损耗也远小于实际阻尼电阻。

技术研发人员：姚宇,董影,黄允凯,彭飞
受保护的技术使用者：东南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15