【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種30°移相角雙三相永磁同步電機電流重構方法，屬于電機驅動領域。
技術介紹
1、針對航空航天、電動汽車這類對轉矩脈動、功率密度、運行效率敏感的應用場合，電驅系統存在低轉矩脈動、高功率密度集成需求。雙三相永磁同步電機(dual-three?phasepermanent?magnet?synchronous?motor,dtp-pmsm)是高功率集成的有效方案，移相角30°的dtp-pmsm因其獨特的繞組構造，在轉矩脈動敏感的應用場景具備獨特的優勢。
2、傳統dtp-pmsm調速系統需六組電流傳感器采集六相電流完成控制，在高功率密度集成的應用中，六組電流傳感器在很大程度上增加了系統的體積與重量。因為電路器件的誤差與電路寄生參數的影響，六相電流采樣電路存在偏差，工程應用中需根據實際電流對采樣結果進行修正，無法保證多傳感器標定倍率與偏置的一致性。因此通過單電阻采樣重構相電流的電流重構方案成為了目前的研究熱點。dtp-pmsm驅動電路一般由兩組三相全橋并聯構成，因此可拆分為兩組獨立三相全橋分別進行電流重構，目前傳統dtp-pmsm電流重構方案以三相為主，采用兩組傳感器對兩套三相分別進行重構，無法實現dtp-pmsm單電流傳感器采樣的六相重構。
3、不同電壓矢量下電流流經的通路不同，不同的通路下電流傳感器對應的采樣支路擁有不同的相電流信息。為增加相電流信息有學者給出單電流傳感器穿孔多條支路的多支路電流重構方法，通過單電流傳感器穿孔雙支路甚至三支路完成三相電流重構。若將其拓展到dtp-pmsm六相電流重
4、對兩電平驅動系統而言，30°移相角dtp-pmsm因其特殊的空間繞組構造，存在26＝64種電壓空間矢量組合。與三相驅動系統相比，30°移相角dtp-pmsm驅動系統脈沖寬度調制自由度呈指數倍增高。目前傳統dtp-pmsm重構區域規劃依舊以三相為主。電流重構方法會帶來重構盲區，傳統重構盲區消除法有：測量脈沖插入法、狀態觀測器法等。測量脈沖插入法是通過在pwm周期內插入測量脈沖來保證采樣，這種方法改變了pwm對稱性，變相提高了功率模塊開關動作頻率，增加損耗，降低系統效率；狀態觀測器法是通過設計電流觀測器，利用部分電流信息估算完整三相電流，該方法一方面增加了控制算法的復雜性，另一方面不利于保護系統實時動作的迅速性，降低了系統可靠性。
5、為進一步抑制系統諧波，有學者針對30°移相角dtp-pmsm的特點提出矢量空間解耦(vector?space?decomposition,vsd)控制，該控制可通過坐標變換分離出諧波平面，對特定次諧波具有抑制效果。目前實際工程應用中30°移相角dtp-pmsm還是以三相獨立svm為主。控制系統電流環得到vsd坐標系下參考電壓矢量，需先等效到六相坐標系下，而后兩組分別在變換到對應三相下進行獨立svm，需兩步運算，存在進一步優化的空間。
6、現有技術的缺陷：
7、dtp-pmsm電流重構控制系統需要單電流傳感器穿孔三條以上支路；
8、30°移相角dtp-pmsm空間矢量組合自由度高，重構區域規劃困難，難以根據30°移相角dtp-pmsm特點規劃重構區域，修改pwm構造重構條件；
9、傳統重構盲區消除方案運算復雜，給系統帶來負面影響；vsd坐標系下參考電壓矢量到兩組獨立svm調制需進行兩步運算。
技術實現思路
1、針對dtp-pmsm電流重構控制系統需要單電流傳感器穿孔三條以上支路的問題，本專利技術提供一種30°移相角雙三相永磁同步電機電流重構方法。
2、本專利技術的一種30°移相角雙三相永磁同步電機電流重構方法，包括：
3、根據利用單電流霍爾傳感器采集30°移相角雙三相永磁同步電機第一套三相繞組的a、b兩相下橋臂之間電流與第二套三相繞組的x、y兩相上橋臂之間電流之和isample的采樣方式、調制方式和30°移相角雙三相永磁同步電機兩套繞組的空間分布特點，構建重構區域，并構造各重構區域的30°移相角雙三相永磁同步電機的六相電流重構表達式；
4、根據參考電壓矢量所在的重構區域和實時采集的isample，選擇相應的六相電流重構表達式，重構六相電流；
5、根據重構的六相電流對30°移相角雙三相永磁同步電機進行控制。
6、作為優選，構建重構區域：
7、結合三相獨立調制思想將自由度為64的開關矢量簡化為兩組相鄰六扇區矢量組合：
8、
9、式中，udc為母線電壓；sa、sb、sc、sx、sy、sz分別為30°移相角雙三相永磁同步電機的六相橋臂開關函數，取值為0代表橋臂下管導通，取值為1代表橋臂上管導通；u1k為第一套三相繞組abc形成的空間矢量；u2k為第二套三相繞組xyz形成的空間矢量，k＝0,1,2,3,4,5,6,7；
10、當sa＝0、sb＝0、sc＝0時對應電壓矢量u10；當sa＝1、sb＝0、sc＝0時對應電壓矢量u11；當sa＝1、sb＝1、sc＝0時對應電壓矢量u12；當sa＝0、sb＝1、sc＝0時對應電壓矢量u13；當sa＝0、sb＝1、sc＝1時對應電壓矢量u14；當sa＝0、sb＝0、sc＝1時對應電壓矢量u15；當sa＝1、sb＝0、sc＝1時對應電壓矢量u16；當sa＝1、sb＝1、sc＝1時對應電壓矢量u17；當sx＝0、sy＝0、sz＝0時對應電壓矢量u20；當sx＝1、sy＝0、sz＝0時對應電壓矢量u21；當sx＝1、sy＝1、sz＝0時對應電壓矢量u22；當sx＝0、sy＝1、sz＝0時對應電壓矢量u23；當sx＝0、sy＝1、sz＝1時對應電壓矢量u24；當sx＝0、sy＝0、sz＝1時對應電壓矢量u25；當sx＝1、sy＝0、sz＝1時對應電壓矢量u26；當sx＝1、sy＝1、sz＝1時對應電壓矢量u27；
11、將兩套三相繞組空間矢量整合到相同相空間平面，經過簡化得到相空間中12個重構區域：
12、重構區域g1由電壓空間矢量u11與電壓矢量u21包圍而成；
13、重構區域g2由電壓矢量u21與電壓矢量u12包圍而成；
14、重構區域g3由電壓矢量u12與電壓矢量u22包圍而成；
15、重構區域g4由電壓矢量u22與電壓矢量u13包圍而成；
16、重構區域g5由電壓矢量u13與電壓矢量u23包圍而成，
17、重構區域g6由電壓矢量u23與電壓矢量u14包圍而成；
18、重構區域g7由電壓矢量u14與電壓矢量u24包圍而成；
19、重構區域g8由電壓矢量u24與電壓矢量u15包圍而成；
20、重構區域g9由電壓矢量u15與電壓矢量u25包圍而成；...
【技術保護點】
1.30°移相角雙三相永磁同步電機電流重構方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的30°移相角雙三相永磁同步電機電流重構方法，其特征在于，構建重構區域：
3.根據權利要求2所述的30°移相角雙三相永磁同步電機電流重構方法，其特征在于，構造各重構區域的30°移相角雙三相永磁同步電機的六相電流重構表達式：
4.根據權利要求3所述的30°移相角雙三相永磁同步電機電流重構方法，其特征在于，根據重構的六相電流對30°移相角雙三相永磁同步電機進行控制時，采用重構混合脈沖寬度調制RHPWM進行調制，包括：
5.根據權利要求4所述的30°移相角雙三相永磁同步電機電流重構方法，其特征在于，重構區域G3、G4、G5、G9、G10、G11的上邊界盲區或下邊界盲區在調制時，重構區域G4的下邊界盲區、重構區域G5的上邊界盲區、重構區域G9的上邊界盲區的零矢量作用時間為：
6.根據權利要求1所述的30°移相角雙三相永磁同步電機電流重構方法，其特征在于，根據重構的六相電流對30°移相角雙三相永磁同步電機進行控制的方法包括：
<...【技術特征摘要】
1.30°移相角雙三相永磁同步電機電流重構方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的30°移相角雙三相永磁同步電機電流重構方法，其特征在于，構建重構區域：
3.根據權利要求2所述的30°移相角雙三相永磁同步電機電流重構方法，其特征在于，構造各重構區域的30°移相角雙三相永磁同步電機的六相電流重構表達式：
4.根據權利要求3所述的30°移相角雙三相永磁同步電機電流重構方法，其特征在于，根據重構的六相電流對30°移相角雙三相永磁同步電機進行控制時，采用重構混合脈沖寬度調制rhpwm進行調制，包括：
5.根據權利要求4所述的30°移相角雙三相永磁同步電機電流重構方法，其特征在于，重構區域g3、g4、g5、g9、g10、g11的上邊界盲區或下邊界盲區在調制時，重構區域g4的下邊界盲區、重構區域g5的上邊界盲區、重構區域g9的上邊界盲區的零矢量作用時間為：
6.根據權利要求1所述的30°移相角雙三相永磁同步電機電流重構方法，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李浩昱，邢延林，陳佳楠，馬珂，王宇紅，
申請(專利權)人：哈爾濱工業大學，
類型：發明
國別省市：
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