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申请/专利权人：南京航空航天大学

摘要：本发明公开了一种交流电机低纹波驱动方法，采用的功率拓扑结构包含高频功率开关、高频二级管、高频直流滤波电感、六个低频功率开关串联六个低频二极管以及三个交流滤波电容组成，并对交流电机转子位置、速度、定子电流以及前级电感电流进行检测。控制时，通过高频功率开关高频斩波控制电流幅值，通过低频功率开关调节电流相位。本发明中，高频功率开关高频斩波，有助于降低电流纹波，减小电感体积；直流滤波电感使得无需通过大电容实现稳压；低频功率开关的采用有利于系统成本与开关损耗的降低；交流滤波电容提高了电流谐波性能，且减小了高dvdt带来的不良影响；恒定调制比的后级控制方案便于各种调制策略的应用。

主权项：1.一种交流电机低纹波驱动方法，其特征在于，设置驱动模块以驱动交流电机，所述驱动模块包含高频功率开关、高频直流滤波电感、高频二级管、逆变器、以及第一至第三交流滤波电容；所述逆变器包含第一至第六低频功率开关以及第一至第六低频二极管；所述高频功率开关一端和外界直流电压源的正极相连，另一端分别和所述高频二极管的负极、高频直流滤波电感的一端相连；所述高频直流滤波电感的另一端分别和所述第一低频功率开关的一端、第三低频功率开关的一端、第五低频功率开关的一端相连；所述第一低频功率开关的另一端、第三低频功率开关的另一端、第五低频功率开关的另一端分别和所述第一低频二极管的正极、第三低频二极管的正极、第五低频二极管的正极一一对应相连；所述高频二极管的正极分别和外界直流电压源的负极、第二低频二极管的负极、第四低频二极管的负极、第六低频二极管的负极相连；所述第二低频二极管的正极、第四低频二极管的正极、第六低频二极管的正极分别和所述第二低频功率开关的一端、第四低频功率开关的一端、第六低频功率开关的一端一一对应相连；所述第二低频功率开关的另一端分别和所述第一低频二极管的负极、第一交流滤波电容的一端、交流电机的A相输入端相连；所述第四低频功率开关的另一端分别和所述第三低频二极管的负极、第二交流滤波电容的一端、交流电机的B相输入端相连；所述第六低频功率开关的另一端分别和所述第五低频二极管的负极、第三交流滤波电容的一端、交流电机的C相输入端相连；所述第二交流滤波电容的另一端分别和所述第一交流滤波电容的另一端、第三交流滤波电容的另一端相连；所述驱动模块的驱动方法如下：步骤1），获得交流电机位置信号，对位置信号进行微分处理得到电机实时转速，然后将电机实时转速与预先给定的转速参考值作差后经转速调节器调节输出转矩电流给定值iq*；步骤2），获得交流电机的三相定子电流，解算得到电流的转矩分量iq与励磁分量id；步骤3），将iq和预先给定的转矩电流参考值iq*作差后经电流调节器调节得到逆变器输出q轴参考电流iwq*；步骤4），将id和预先给定的励磁电流参考值id*作差后经电流调节器调节得到逆变器输出d轴参考电流iwd*；步骤5），根据公式idc*=sqrti*wq2+i*wd2m计算出直流电流参考值idc*，式中，m为预先设定的调制比；步骤6），根据公式α=atani*wqi*wd计算出逆变器输出电流相位α；步骤7），获得高频直流滤波电感的电流idc，将idc*与idc作差后经电流调节器得到高频功率开关的占空比，该占空比与预先设定频率阈值的载波相比得到高频开关信号，根据高频开关信号来控制高频功率开关工作；步骤8），根据预先设定的调制比、α以及交流电机位置信号，结合恒定调制比调制策略，得到第一至第六低频功率开关的开关信号，根据第一至第六低频功率开关的开关信号来控制第一至第六低频功率开关工作。

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