文档介绍：第卷第期电力电子技术...
年月,
无刷直流电机非换相相电流采样的逆变器结构
王爽,李铁才’,王治国
.哈尔滨工业大学,黑龙江哈尔滨;.深圳航天科技创新研究院,广东深圳
摘要:提出了一种新型的逆变器结构,将传统的三相桥逆变器中与功率开关管反并联安装的续流二极管独立开,通
,从而使得电磁转矩的精确控制成为可能。
理论分析及实验结果证明了该结构的可行性及有效性。
关键词:逆变器;无刷直流电机;非换相相电流;电磁转矩控制
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:——
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引言非换相相电流
无刷直流电机由于采用电子换相取的转矩方程为:
』
控制系统中的重要组成部分,其结构影响着系统的
控制性能。目前的逆变桥结构主要有采用式中:⋯,为电机相绕组的瞬时电流;⋯,为电机相反
电动势瞬时值; 为电机的机械角速度瞬时值; 为电磁力
控制的半桥驱动系统架构和三相桥逆变器
矩瞬时值。
架构,以及采用控制的三相桥逆变器架构
三相星形连接的方波大多采用三相六
后者具有更快的响应速度,提供了续流回路,在减少
拍控制。,每
开关器件的同时增加了系统的可靠性. 已逐渐取代
。电角度换相一次,从而产生步进的旋转磁场,定
架构成为系统的首选方案。通过采样
子磁场和转子磁场相互作用产生电磁力矩。实际上
直流母线电流来控制电磁转矩的方式目前被广泛应
由于电机绕组的电感作用,在换相期间三相绕组会
用于控制领域。但换相期间由于逆变桥内
同时有电流通过。根据调制方式的不同,逆变
会形成内环流,导致直流母线电流无法真实地反映
产生电磁转矩的电流. 因此控制直流母线电流的方
反映产生电磁转矩的电流。
式仅能应用于转矩的近似控制或过流保护控制。通
现以相绕组作为非换相相,假设换相时刻反
,
电动势保持不变,那么:一±。因,
但该方案需要个独立的电流传感器、并需在个
根据转矩方程可得:
、复杂,且
调整困难、。为此设计了:±
新型的三相逆变桥架构,通过采用磁感应式电流传
由此可见,产生转矩的电流为非换相相电流,因
感器,消除了检测死区,简单、准确地采样到非换相
此通过控制非换相相电流即可控制转矩。
相绕组的电流,使电磁转矩的精确控制成为可能。
新型逆变器结构
定稿日期:——将传统三相桥中与功率开关反并联的二极管独
作者简介:王爽一,男,吉林长春人,博士研究生,研立开,构成图的新型逆变器拓扑。设电机三相对称,
究方向为电机及电力传动技术。忽略凸极效应,每相绕组具有相同的特性和参数。
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第卷第期电力电子技术...
年月,
非换相相。当导通时⋯通过续流,并进入
电流传感器下端线圈