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专利号: 2020107177968
申请人: 无锡芯羿达微电子有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-08
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高精度控制的永磁同步电机控制系统,其特征在于,包括:

三相逆变电路,其输入端连接直流电源,所述三相逆变电路输出端连接至永磁同步电机的三相定子绕组;

吸收电路,所述三相逆变电路的上下桥臂两端各并联一所述吸收电路;

储能电容,其并联在所述吸收电路两端,上下两个所述储能电容通过第一开关T4串联,串联设置的两个所述储能电容的正极通过第二开关T5连接至所述直流电源正极端,串联设置的两个所述储能电容的负极通过第三开关T7连接至所述直流电源负极端;

所述吸收电路包括若干个并联设置的吸收电容,每两个所述吸收电容之间并联设置一耗能电阻,所述吸收电容的正极通过第四开关Tq对外连接,所述吸收电容的负极连接一第一二极管D10,所述第一二极管D10的阳极与所述吸收电容的负极连接,所述第一二极管D10的阴极对外连接;每个所述耗能电阻两端并联有开关,所述耗能电阻首尾与相邻所述吸收电容之间用开关连接;

所述吸收电路包括并联在上桥臂两端的第一吸收电路以及并联在下桥臂两端的第二吸收电路,所述第一吸收电路上的第四开关Tq与三相逆变电路各个桥臂中间连接,所述第一吸收电路上第一二极管D10的阴极连接至直流电源的正极端;其中,第一桥臂中间与所述第一吸收电路之间设置一第二二极管D31,所述第二二极管D31的阳极与所述第一桥臂中间连接;第二桥臂中间与所述第一吸收电路之间设置一第三二极管D32,所述第三二极管D32的阳极与所述第二桥臂中间连接;第三桥臂中间与所述第一吸收电路之间设置一第四二极管D33,所述第四二极管D33的阳极与所述第三桥臂中间连接。

2.如权利要求1所述的高精度控制的永磁同步电机控制系统,其特征在于,所述第一吸收电路两端并联一第一储能电容C1,所述第一吸收电路上的第四开关Tq通过第五二极管D4连接至所述第一储能电容C1正极,其中所述第五二极管D4的阴极与所述第一储能电容C1正极连接;

所述第一储能电容C1的负极通过第六二极管D2连接至所述第一吸收电路上第一二极管D10的阳极,其中所述第六二极管D2的阳极与所述第一储能电容C1的负极连接。

3.如权利要求2所述的高精度控制的永磁同步电机控制系统,其特征在于,所述第二吸收电路上的第四开关Tq与直流电源的负极端连接,所述第二吸收电路上第一二极管D10的阴极连接至三相逆变电路各个桥臂中间;

其中,第一桥臂中间与所述第二吸收电路之间设置一第七二极管D7,所述第七二极管D7的阴极与所述第一桥臂中间连接;第二桥臂中间与所述第二吸收电路之间设置一第八二极管D6,所述第八二极管D6的阴极与所述第二桥臂中间连接;第三桥臂中间与所述第二吸收电路之间设置一第九二极管D5,所述第九二极管D5的阴极与所述第三桥臂中间连接。

4.如权利要求3所述的高精度控制的永磁同步电机控制系统,其特征在于,所述第二吸收电路两端并联一第二储能电容C2,所述第二吸收电路上的第四开关Tq通过第十二极管D9连接至所述第二储能电容C2正极,其中所述第十二极管D9的阴极与所述第二储能电容C2正极连接;

所述第二储能电容C2的负极通过第五开关T6连接至所述第二吸收电路上第一二极管D10的阳极。

5.如权利要求4所述的高精度控制的永磁同步电机控制系统,其特征在于,所述第一储能电容C1的正极通过所述第一开关T4连接至所述第二储能电容C2的负极,所述第一储能电容C1的负极通过第六开关T7连接至直流电源的负极端,所述第二储能电容C2的正极依次通过第七开关T5和第十一二极管D1连接至直流电源的正极端,其中第十一二极管D1的阳极与所述第七开关T5连接。

6.如权利要求5所述的高精度控制的永磁同步电机控制系统,其特征在于,所述直流电源的负极端设置一第十三二极管D8,所述第六开关T7和所述第二吸收电路通过所述第十三二极管D8与所述直流电源的负极端连接。

7.如权利要求6所述高精度控制的永磁同步电机控制系统的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤一、控制上桥臂导通和对应下桥臂关断过程中,计算下桥臂从触发断开时刻到对应定子绕组电流过零时刻之间的时间间隔T1,对第二吸收电路进行以下操作:分别闭合所述耗能电阻首尾与相邻所述吸收电容之间的开关,断开每个所述耗能电阻两端的开关,闭合第四开关Tq和第五开关T6,通过第二储能电容C2、各个吸收电容以及各个耗能电阻同时吸收下桥臂关断定子绕组上产生的反电动势,第二储能电容C2、各个吸收电容同时充电;

0.5T1时间后断开所述耗能电阻首尾与相邻所述吸收电容之间的开关,闭合每个所述耗能电阻两端的开关,将各个吸收电容串联后为第二储能电容C2充电;0.75T1时间后闭合所述耗能电阻首尾与相邻所述吸收电容之间的开关,断开第五开关T6,断开每个所述耗能电阻两端的开关,通过耗能电阻吸收吸收电容上电能;

步骤二、控制上桥臂关断和对应下桥臂导通过程中,计算上桥臂从触发断开时刻到对应定子绕组电流过零时刻之间的时间间隔T2,对第一吸收电路进行以下操作:分别闭合所述耗能电阻首尾与相邻所述吸收电容之间的开关,断开每个所述耗能电阻两端的开关,闭合第四开关Tq,通过第一储能电容C1、各个吸收电容以及各个耗能电阻同时吸收上桥臂关断定子绕组上产生的反电动势,第一储能电容C1、各个吸收电容同时充电;0.5T2时间后断开所述耗能电阻首尾与相邻所述吸收电容之间的开关,闭合每个所述耗能电阻两端的开关,将各个吸收电容串联后为第一储能电容C1充电;0.75T2时间后闭合所述耗能电阻首尾与相邻所述吸收电容之间的开关,断开每个所述耗能电阻两端的开关,通过耗能电阻吸收吸收电容上电能;

步骤三、电机启动时,闭合第一开关T4、第六开关T7和第七开关T5,将第一储能电容C1和第二储能电容C2串联后输入至直流电源正极端,为提升电机的启动励磁电压。