輸出轉(zhuǎn)矩指令值;所述驅(qū)動系統(tǒng)的交流輸入電壓經(jīng)所述鎖相環(huán)獲得當前電壓相 位，根據(jù)當前電壓相位與轉(zhuǎn)矩指令值得到給定母線電流指令;所述驅(qū)動系統(tǒng)中的電容電壓 反饋值與當前電容電壓給定值輸入所述第二PI調(diào)節(jié)器，運算后輸出電流參考值;所述給定 母線電流指令與電流參考值、驅(qū)動系統(tǒng)中的電容補償電流計算得到給定母線電流，由給定 母線電流得到的電流指令值輸入比較器內(nèi)與電流檢測值比較，比較值輸入所述第=PI調(diào)節(jié) 器內(nèi)調(diào)節(jié)后將參考電壓輸入至所述SVPmi模塊內(nèi)，由所述SVPmi模塊計算出S相HVM占空比 后傳輸至所述逆變器得到=相電壓，經(jīng)所述逆變器將=相電壓傳輸至所述交流電機。
[0016] 本發(fā)明由于采取W上技術(shù)方案，其具有W下優(yōu)點：1、本發(fā)明能減少或取消直流側(cè) 電容逆變器，不僅能實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)速的控制，同時還能對交流電源輸入電流進行整形，使其波 形和相位均與輸入電壓保持一致，從而提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。2、本發(fā)明通過減小或直接去 除直流側(cè)電容，大大減小了系統(tǒng)體積，提高了系統(tǒng)的壽命。3、本發(fā)明的控制方法能夠有效的 提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，進而，可W去掉前級功率因數(shù)校正環(huán)節(jié)，降低系統(tǒng)成本。本發(fā)明可W 廣泛在交流電機控制技術(shù)領域中應用。
【附圖說明】
[0017] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)中交流電機驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
[0018] 圖2是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)框圖；
[0019] 圖3是本發(fā)明交流電機的驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖4是圖3中前級系統(tǒng)簡化后結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖5是圖3中不考慮整流橋，單獨考慮對LC電路的控制框圖；
[0022] 圖6是本發(fā)明的輸入電壓、電流仿真結(jié)果示意圖；
[0023] 圖7是本發(fā)明的電機轉(zhuǎn)速仿真結(jié)果示意圖。
【具體實施方式】
[0024] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細的描述。
[0025] 如圖2所示，本發(fā)明提供一種減少直流側(cè)電容的交流電機驅(qū)動控制系統(tǒng)，其包括交 流電機的驅(qū)動系統(tǒng)、交流電機、電流傳感器、坐標變換模塊、位置傳感器、轉(zhuǎn)速計算模塊、比 較器、第一PI調(diào)節(jié)器、鎖相環(huán)、第二PI調(diào)節(jié)器、第=PI調(diào)節(jié)器、SVPWM模塊和逆變器;其中，第 一 PI調(diào)節(jié)器為速度環(huán)PI調(diào)節(jié)器，第二PI調(diào)節(jié)器為電容電壓環(huán)PI調(diào)節(jié)器，第=PI調(diào)節(jié)器內(nèi)包 括q軸電流環(huán)PI調(diào)節(jié)器和d軸電流環(huán)PI調(diào)節(jié)器。
[0026] 交流電機的驅(qū)動系統(tǒng)輸出端與交流電機輸入端之間設置有電流傳感器和位置傳 感器（圖中未示出），電流傳感器將采集到的定子電流傳輸至坐標變換模塊內(nèi)，得到靜止坐 標系下的電流分量。位置傳感器將檢測到的交流電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的電角度分別傳輸至坐標變 換模塊和轉(zhuǎn)速計算模塊（圖中未示出）內(nèi)，坐標變換模塊將靜止坐標系下的電流分量坐標變 換為同步旋轉(zhuǎn)坐標系下的電流檢測值id、iq，并輸入比較器內(nèi)；轉(zhuǎn)速計算模塊將電角度計算 得到轉(zhuǎn)速反饋值《。轉(zhuǎn)速反饋值《與預先給定的轉(zhuǎn)速指令值《作俞入第一PI調(diào)節(jié)器內(nèi)，經(jīng)第 一PI調(diào)節(jié)器運算后輸出轉(zhuǎn)矩指令值扛;驅(qū)動系統(tǒng)的交流輸入電壓經(jīng)鎖相環(huán)獲得當前電壓相 位，根據(jù)當前電壓相位與轉(zhuǎn)矩指令值夢得到給定母線電流指令。驅(qū)動系統(tǒng)中的電容電壓反 饋值Uc與當前電容電壓給定值UCref氣俞入第二PI調(diào)節(jié)器，經(jīng)第二PI調(diào)節(jié)器運算后輸出電流參 考值;給定母線電流指令與電流參考值、驅(qū)動系統(tǒng)中的電容補償電流計算得到給定母線電 流。由給定母線電流得到的電流指令值C、4輸入比較器內(nèi)分別與電流檢測值id、iq比較，兩 比較值輸入第=PI調(diào)節(jié)器內(nèi)分別進行d軸、q軸電流環(huán)PI調(diào)節(jié)后將d軸、q軸參考電壓輸入至 SVPmi模塊內(nèi)，由SVPmi模塊計算出S相PWM占空比后傳輸至逆變器（圖中未示出）得到S相 電壓，經(jīng)逆變器將相應的=相電壓傳輸至交流電機，驅(qū)動控制交流電機工作。
[0027] 上述實施例中，如圖3所示，交流電機的驅(qū)動系統(tǒng)包括前級系統(tǒng)、LC諧振電路和后 級系統(tǒng)；其中，前級系統(tǒng)包括電源化n和整流橋電路，后級系統(tǒng)包括=相橋臂電路和交流電 機。電源化n正向輸出端經(jīng)電感L連接至整流橋電路，電源化n負向輸出端也連接至整流橋電 路，整流橋電路輸出端經(jīng)電容C連接至后級系統(tǒng)中的=相橋臂電路輸入端，=相橋臂電路輸 出端連接交流電機。
[0028] 由于在本實施例的交流電機驅(qū)動系統(tǒng)中，電機最內(nèi)環(huán)為電流環(huán)控制，同時電機轉(zhuǎn) 矩與電機電流成正相關(guān)關(guān)系，因而，本發(fā)明將=相橋臂電路和交流電機等效為一個受控電 流源(如圖4所示）。運樣，由前級系統(tǒng)通過等效為受控電流源的后級系統(tǒng)實現(xiàn)對電源電流和 電容電壓的控制，同時對LC諧振進行抑制。如圖5所示，后級系統(tǒng)將前級輸出的電容電壓等 效為受控電壓源，實現(xiàn)對母線電流和交流電機轉(zhuǎn)速的控制。然后，將前級系統(tǒng)和后級系統(tǒng)結(jié) 合起來，實現(xiàn)對交流電機驅(qū)動系統(tǒng)的控制。
[0029] 上述實施例中，前級系統(tǒng)可W是不同形式的電源+整流橋，例如單相交流電源+單 相整流橋，或是=相交流電源+ =相整流橋。
[0030] 如圖2所示，本發(fā)明還提供一種減少直流側(cè)電容的交流電機驅(qū)動控制方法，W傳統(tǒng) 永磁同步電機為例，本發(fā)明的減少直流側(cè)電容的交流電機驅(qū)動控制方法包括W下步驟： [0031 ] 1 )電流傳感器將檢測到的永磁同步電機的定子電流ia、i。傳輸至坐標變換模塊內(nèi)， 進行立相/兩相坐標變換，即abc/a0的坐標變換，得到兩相靜止坐標系下的電流分量ia、ie:
(1)
[003引式中，永磁同步電機的立相定子電流分別為13、^、1。，1誠13、1。和的負值。
[0034] 2)在坐標變換模塊內(nèi)，根據(jù)接收到的由位置傳感器傳輸至的永磁同步電機轉(zhuǎn)子旋 轉(zhuǎn)過的電角度e，對兩相靜止坐標系下的電流分量ia、ie再進行靜止-旋轉(zhuǎn)坐標變換，即地/dq 坐標變換，得到兩相同步旋轉(zhuǎn)dq坐標系下的電流檢測值id、iq:
(2)
[0036] 3)永磁同步電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過的電角度0輸入至轉(zhuǎn)速計算模塊內(nèi)，對電角度0進行微 分，得到轉(zhuǎn)速反饋值
[0037] 4)將步驟3)得到的轉(zhuǎn)速反饋值CO與預先給定的轉(zhuǎn)速指令值CO作俞入至速度環(huán)PI調(diào) 節(jié)器，經(jīng)過運算處理得到轉(zhuǎn)矩指令值?r
[003引5)驅(qū)動系統(tǒng)的交流輸入電壓傳輸至鎖相環(huán)(P化)后，獲得其當前電壓相位^ ;
[0039] 6)根據(jù)步驟4)中得到的轉(zhuǎn)矩指令值療和步驟5)得到的當前輸入電壓相位0，W及 采集到的電容電壓反饋值Uc和轉(zhuǎn)速反饋值CO，根據(jù)功率守恒原理，得到給定母線電流指令
(3；
[0041] 7)根據(jù)步驟5)得到的當前電壓相位P，計算當前電容電壓給定值UCreA
(4)
[0043] 式中，Uo為驅(qū)動系統(tǒng)中的交流輸入電壓幅值，Umin為電容電壓給定值的最小值。
[0044] 8)將步驟7)得到的電容電壓給定值UCref勺日電容電壓反饋值Uc作為電容電壓環(huán)PI 調(diào)節(jié)器的輸入，經(jīng)過運算處理得到電流參考值4;
[004引9)根據(jù)步驟7)中電容電壓給定值計算電容補償電流4::
(日)
[0047] 式中，C為電容值。
[004引10)將由步驟6)、8)、9)中的給定母線電流指令Cl、電流參考值4、電容補償電流賓 相加得到總的給定母線電流.C:
[0049 ] C = C + (2 + 石。 （6 )
[0050] 11)根據(jù)步驟10)中得到的給定母線電流《，利用功率守恒原理計算得到最終的轉(zhuǎn) 矩給定值記rf;;
巧)
[0052] 12)根據(jù)步驟11)中的轉(zhuǎn)矩給定值?4,，結(jié)合當前電機轉(zhuǎn)速，