專利名稱：?jiǎn)蜗喔袘?yīng)電機(jī)的獨(dú)立電源式空間矢量逆變電路調(diào)制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及單相感應(yīng)電機(jī)的獨(dú)立電源式空間矢量逆變電路調(diào)制方法，屬于電機(jī)控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
單相感應(yīng)電機(jī)是一類應(yīng)用時(shí)間最早、應(yīng)用范圍最廣的、單相電源供電和小功率應(yīng)用的單相感應(yīng)電機(jī)。它的兩組定子線圈(主線圈Lq和輔助線圈Ld)通常以正交的方式放置，加到兩個(gè)線圈的定子電源應(yīng)有90度的相位差，以保證形成定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。產(chǎn)生兩線圈正交控制電壓的方法有兩種第一種方法是輔助線圈Ld串聯(lián)某些電氣元件再與主線圈Lq并聯(lián)，只需一個(gè)定子控制電壓，因此可使用單相交流電源；第二種方法是兩個(gè)線圈分別加入正交的定子控制電壓，這也就是兩相交流電源分別控制。無(wú)論何種方法，都要求定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是圓形的。在單相異步電機(jī)的兩相分別控制中，主要是采用空間矢量控制。如

圖1所示的三相逆變橋中六個(gè)開關(guān)管能形成八種允許的開關(guān)組合情況，即Tl、T4、T6導(dǎo)通，Tl、T3、T6導(dǎo)通，T2、T3、T6 導(dǎo)通，T2、T3、T5 導(dǎo)通，T2、T4、T5 導(dǎo)通 Tl、T4、T5 導(dǎo)通以及 Tl、T3、T5 導(dǎo)通和T2、T4、T6導(dǎo)通8種導(dǎo)通情況。如把上臂器件導(dǎo)通用數(shù)字I表示，下橋臂器件導(dǎo)通用數(shù)字O表示，則上述八種工作狀態(tài)按照ABC相序依次排列時(shí)可分別表示為100，110，010，011，001，101以及000、111，各工作狀態(tài)在坐標(biāo)系中的分布情況參見(jiàn)圖2。單相感應(yīng)電機(jī)中的所有狀態(tài)通常用以其相鄰的這些基本開關(guān)狀態(tài)中的兩個(gè)合成的方式組成，形成空間矢量PWM逆變器控制。但是，值得注意的是，它們形成的磁鏈軌跡是橢圓的，性能不是很好。總體來(lái)說(shuō)，這種空間矢量逆變器的原理是，同一直流電壓經(jīng)過(guò)分配網(wǎng)絡(luò)，以PWM方式，分別輸出幅值相同而相位正交的電壓，產(chǎn)生不對(duì)稱的磁鏈軌跡。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有單相感應(yīng)電機(jī)進(jìn)行PWM調(diào)制方式，形成的磁鏈軌跡是橢圓形，導(dǎo)致電機(jī)性能不好的問(wèn)題，提供了一種單相感應(yīng)電機(jī)的獨(dú)立電源式空間矢量逆變電路調(diào)制方法。本發(fā)明所述單相感應(yīng)電機(jī)的獨(dú)立電源式空間矢量逆變電路調(diào)制方法，該調(diào)制方法使用的逆變電路包括第一直流電源Ul、第二直流電源U2、第三直流電源U3、第四直流電源U4、第一功率開關(guān)管S1、第二功率開關(guān)管S2、第三功率開關(guān)管S3和第四功率開關(guān)管S4，第一直流電源Ul和第一功率開關(guān)管SI串聯(lián)后并聯(lián)在單相感應(yīng)電機(jī)主線圈Lq的兩端；第二直流電源U2和第二功率開關(guān)管S2串聯(lián)后并聯(lián)在單相感應(yīng)電機(jī)主線圈Lq的兩端；第三直流電源U3和第三功率開關(guān)管S3串聯(lián)后并聯(lián)在單相感應(yīng)電機(jī)輔助線圈Ld的兩端；
第四直流電源U4和第四功率開關(guān)管S4串聯(lián)后并聯(lián)在單相感應(yīng)電機(jī)輔助線圈Ld的兩端；第一直流電源Ul的負(fù)極、第四直流電源U4的負(fù)極、第二直流電源U2的正極、第三直流電源U3的正極同時(shí)與主線圈Lq和輔助線圈Ld的公共點(diǎn)相連，該公共點(diǎn)作為電源地；
權(quán)利要求
1.單相感應(yīng)電機(jī)的獨(dú)立電源式空間矢量逆變電路調(diào)制方法，其特征在于，該調(diào)制方法使用的逆變電路包括第一直流電源U1、第二直流電源U2、第三直流電源U3、第四直流電源U4、第一功率開關(guān)管S1、第二功率開關(guān)管S2、第三功率開關(guān)管S3和第四功率開關(guān)管S4， 第一直流電源Ul和第一功率開關(guān)管SI串聯(lián)后并聯(lián)在單相感應(yīng)電機(jī)主線圈Lq的兩端； 第二直流電源U2和第二功率開關(guān)管S2串聯(lián)后并聯(lián)在單相感應(yīng)電機(jī)主線圈Lq的兩端； 第三直流電源U3和第三功率開關(guān)管S3串聯(lián)后并聯(lián)在單相感應(yīng)電機(jī)輔助線圈Ld的兩端; 第四直流電源U4和第四功率開關(guān)管S4串聯(lián)后并聯(lián)在單相感應(yīng)電機(jī)輔助線圈Ld的兩端; 第一直流電源Ul的負(fù)極、第四直流電源U4的負(fù)極、第二直流電源U2的正極、第三直流電源U3的正極同時(shí)與主線圈Lq和輔助線圈Ld的公共點(diǎn)相連，該公共點(diǎn)作為電源地；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于單相異步電動(dòng)機(jī)的獨(dú)立電源式空間矢量逆變電路，其特征在于，該方法還包括以下步驟 步驟五、判斷單片機(jī)的Pl. O讀入的數(shù)值是否為O， 如果是O，則表明單片機(jī)接到的是正轉(zhuǎn)指令，執(zhí)行步驟六；如果為1，則表明單片機(jī)接到的是反轉(zhuǎn)指令，執(zhí)行步驟七； 步驟六、按正轉(zhuǎn)指令所要求的作用矢量發(fā)送順序，把一個(gè)周期T內(nèi)所有的作用矢量的數(shù)字控制信號(hào)通過(guò)單片機(jī)的PO. O、PO. 2、PO.1和PO. 3依次發(fā)送給四個(gè)功率開關(guān)管的柵極；步驟七、按反轉(zhuǎn)指令所要求的作用矢量發(fā)送順序，把一個(gè)周期T內(nèi)所有的作用矢量的數(shù)字控制信號(hào)通過(guò)單片機(jī)的PO. O、PO. 3、PO.1和PO. 2依次發(fā)送給四個(gè)功率開關(guān)管的柵極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于單相異步電動(dòng)機(jī)的獨(dú)立電源式空間矢量逆變電路，其特征在于，單片機(jī)C8051F020的通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器AINO端子讀入轉(zhuǎn)速給定值。
全文摘要
單相感應(yīng)電機(jī)的獨(dú)立電源式空間矢量逆變電路調(diào)制方法，屬于電機(jī)控制領(lǐng)域，本發(fā)明為解決現(xiàn)有單相感應(yīng)電機(jī)進(jìn)行PWM調(diào)制方式，形成的磁鏈軌跡是橢圓形，導(dǎo)致電機(jī)性能不好的問(wèn)題。本發(fā)明方法包括以下步驟步驟一、初始化設(shè)置；步驟二、單片機(jī)讀取速度給定值，根據(jù)所述TST數(shù)組獲取旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的周期T；步驟三、根據(jù)公式確定每個(gè)象限作用矢量的數(shù)量N1；步驟四、根據(jù)步驟二獲取的周期T和步驟三獲取的每個(gè)象限作用矢量的數(shù)量N1，生成用于四個(gè)功率開關(guān)管柵極的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)包括每個(gè)象限作用矢量、作用矢量發(fā)送順序和每個(gè)作用矢量的作用時(shí)間；實(shí)現(xiàn)調(diào)制。
文檔編號(hào)H02M1/08GK103023287SQ201310012628
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2013年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月14日
發(fā)明者王丁 申請(qǐng)人:黑龍江大學(xué)