作用時間的關(guān)系控制所述永磁同步電機(jī)是否進(jìn)入過壓或欠壓保護(hù)的控制方式可以根 據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置。
[0095] 例如在一實(shí)施例方式中，上述標(biāo)準(zhǔn)電壓作用時間可以為進(jìn)入未欠壓保護(hù)的下限值 和未進(jìn)入過壓保護(hù)的上限值的區(qū)間范圍。只要控制所述永磁同步電機(jī)的基本電壓作用時間 為落入在上述區(qū)間范圍之內(nèi)，則無需進(jìn)入欠壓保護(hù)和過壓保護(hù)。
[0096] 優(yōu)選地，還可以采用以下方式：
[0097]根據(jù)當(dāng)前控制所述永磁同步電機(jī)的基本電壓作用時間與所述標(biāo)準(zhǔn)電壓作用時間 的關(guān)系計算直流母線電壓的電壓值；
[0098]根據(jù)所述直流母線電壓的電壓值控制所述永磁同步電機(jī)是否進(jìn)入過壓或欠壓保 護(hù)。
[0099]具體地，在本實(shí)施例中，可以基本電壓作用時間與直流母線電壓的變化趨勢設(shè)置 計算公式或者表格，根據(jù)當(dāng)前控制所述永磁同步電機(jī)的基本電壓作用時間與所述標(biāo)準(zhǔn)電壓 作用時間之間的差值大小，確定實(shí)際的直流母線電壓的電壓值大小，從而根據(jù)實(shí)際直流母 線電壓值的大小確定是否進(jìn)入過壓保護(hù)或欠壓保護(hù)
[0100] 本發(fā)明還提供一種基于永磁同步電機(jī)驅(qū)動器的電壓保護(hù)控制裝置，參照圖10,在 一實(shí)施例中，本發(fā)明提供的基于永磁同步電機(jī)驅(qū)動器的電壓保護(hù)控制裝置包括：
[0101] 開關(guān)控制模塊10,用于接收到啟動指令時，控制驅(qū)動器的開關(guān)位于非零矢量的任 一種狀態(tài)；
[0102] 本實(shí)施例中提供的基于永磁同步電機(jī)驅(qū)動器的電壓保護(hù)控制裝置主要應(yīng)用于風(fēng) 機(jī)類負(fù)載驅(qū)動器電路中，用于對永磁同步電機(jī)驅(qū)動器的直流母線電壓進(jìn)行估算，以對永磁 同步電機(jī)及其驅(qū)動器進(jìn)行保護(hù)。具體地，當(dāng)直流母線電壓過高或者過低時，進(jìn)行過壓或者欠 壓保護(hù)。
[0103] 上述驅(qū)動器的開關(guān)結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括開關(guān)T1、開關(guān)T2、開關(guān)T3、開關(guān)T4、開關(guān)T5 和開關(guān)T6。其中開關(guān)T1和開關(guān)T2為一相橋臂，開關(guān)T3和開關(guān)T4為一相橋臂，開關(guān)T5和開關(guān)T6 為一相橋臂。以1表示某相上橋臂接通下橋臂斷開，以〇表示某相下橋臂接通上橋臂斷開，則 8種開關(guān)狀態(tài)可表示為8個基本矢量:000、100、110、010、011、001、101和111。其中000和111 為零矢量，1〇〇、11〇、〇1〇、〇11、〇〇1和101為非零矢量。在永磁同步電機(jī)沒有啟動前，一直處于 待機(jī)狀態(tài)，直到接收到用戶輸入(或其它設(shè)備輸入)的啟動指令時，將控制驅(qū)動器的開關(guān)位 于任一個非零矢量狀態(tài)，以下將以100為例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0104]第一獲取模塊20,用于在非零矢量狀態(tài)下，獲取預(yù)設(shè)檢測永磁同步電機(jī)相電流的 電流檢測電阻的電壓值；
[0105] 計算模塊30,用于根據(jù)所述電流檢測電阻的電壓值計算所述驅(qū)動器的直流母線電 壓的電壓值；
[0106] 保護(hù)控制模塊40,用于根據(jù)所述直流母線電壓的電壓值的大小控制所述永磁同步 電機(jī)是否進(jìn)入過壓或欠壓保護(hù)。
[0107] 在進(jìn)入100矢量狀態(tài)下，驅(qū)動器的開關(guān)結(jié)構(gòu)等效圖如圖3所示。由開關(guān)T1以預(yù)置占 空比α對直流母線電壓Ud。進(jìn)行斬波得到，因此有：
[0108] [/dc=aUdc· · · ·公式 1;
[0109] 同時根據(jù)電路結(jié)構(gòu)有：
[0110]
;其中R為永磁同步電機(jī)的相電阻，I為母線電流， 其數(shù)值等于B、C兩相繞組電流采樣值的2倍。
[0111] 根據(jù)公式1和公式2可以得到：
[0113] 根據(jù)公式3可知，只需要獲取到上述電流檢測電路的電壓值，即可以計算得到母線 電流I的大小，從而可以確定直流母線電壓的大小?？梢岳斫獾氖牵捎诓煌姆橇闶噶繝?態(tài)不同，因此計算直流母線電流的方式也不同，所要求獲取的電流檢測電阻的位置也可以 不一樣。此外，在本實(shí)施例中，采用了兩個電流檢測電阻，在其他實(shí)施例中也可以采用三個 電流檢測電阻，或者兩個電流檢測電阻的位置設(shè)置的不同均可實(shí)現(xiàn)。在此不再一一說明。
[0114] 具體地，對于直流母線電壓的計算方式可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置，本實(shí)施例中， 根據(jù)上述公式3可以采用以下方式進(jìn)行計算。本實(shí)施例中，優(yōu)選地，如圖11所示，上述計算模 塊30包括：
[0115] 第一計算單元31，根據(jù)電流檢測電阻的電壓值和電阻值計算直流母線電流；
[0116] 第二計算單元32,用于根據(jù)所述直流母線電流、永磁同步電機(jī)的相電阻的阻值及 在所述非零矢量狀態(tài)下用于對直流母線電壓進(jìn)行斬波的開關(guān)的占空比計算所述直流母線 電壓。
[0117] 本實(shí)施例中，上述占空比為芯片內(nèi)預(yù)置的，上述相電阻的阻值是固定不變的，唯一 需要計算的是直流母線電流?？梢栽谌我鈨上鄻虮凵显O(shè)置上述電流檢測電阻，根據(jù)在不同 矢量狀態(tài)下電流的關(guān)系計算直流母線電流;也可以在三相橋臂上均設(shè)置電流檢測電阻，從 而根據(jù)歐姆定律計算直流母線電流的大小。最后根據(jù)上述公式3直接估算獲得直流母線電 壓的大小，當(dāng)直流母線電壓大于第一預(yù)設(shè)值時，則確定過壓，啟動過壓保護(hù)；當(dāng)直流母線電 壓小于第二預(yù)設(shè)值時，則確定欠壓，啟動欠壓保護(hù)。當(dāng)直流母線電壓位于第一預(yù)設(shè)值和第二 預(yù)設(shè)值之間時，可以直接進(jìn)行啟動。
[0118] 可以理解的是，進(jìn)行過壓保護(hù)和欠壓保護(hù)的方式可以有多種，本實(shí)施例中，優(yōu)選 地，通過控制永磁同步電機(jī)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)來進(jìn)行過壓保護(hù)和欠壓保護(hù)，例如控制上述驅(qū)動 器的開關(guān)均處于截止?fàn)顟B(tài)。即在本實(shí)施例中，優(yōu)選地，上述控制永磁同步電機(jī)是否進(jìn)入過壓 或欠壓保護(hù)具體為:控制所述永磁同步電機(jī)是否進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。
[0119] 本發(fā)明實(shí)施例通過接收到啟動指令時，控制驅(qū)動器的開關(guān)位于非零矢量的任一種 狀態(tài);在非零矢量狀態(tài)下，獲取預(yù)設(shè)檢測永磁同步電機(jī)相電流的電流檢測電阻的電壓值;根 據(jù)所述電流檢測電阻的電壓值計算所述驅(qū)動器的直流母線電壓的電壓值;根據(jù)所述直流母 線電壓的電壓值的大小控制所述永磁同步電機(jī)是否進(jìn)入過壓或欠壓保護(hù)。從而在現(xiàn)有電路 結(jié)構(gòu)上無需專門設(shè)置分壓采樣電路對直流母線電壓進(jìn)行采樣，因此降低了功耗。
[0120] 進(jìn)一步地，參照圖12,基于上述實(shí)施例，本實(shí)施例中，上述基于永磁同步電機(jī)驅(qū)動 器的電壓保護(hù)控制裝置還包括：
[0121] 第二獲取模塊50,用于當(dāng)所述永磁同步電機(jī)啟動預(yù)置時間后，獲取當(dāng)前設(shè)定運(yùn)行 的轉(zhuǎn)速；
[0122] 確定模塊60,用于確定當(dāng)前設(shè)定轉(zhuǎn)速下預(yù)置的標(biāo)準(zhǔn)電壓作用時間；
[0123] 所述保護(hù)控制模塊40,還用于根據(jù)當(dāng)前控制所述永磁同步電機(jī)的基本電壓作用時 間與所述標(biāo)準(zhǔn)電壓作用時間的關(guān)系控制所述永磁同步電機(jī)是否進(jìn)入過壓或欠壓保護(hù)。
[0124] 基于上述實(shí)施例，在永磁同步電機(jī)啟動運(yùn)行一段時間后，由于PMSM驅(qū)動器多數(shù)采 用雙閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)，內(nèi)環(huán)為電流環(huán)，采用F0C控制策略，外環(huán)為轉(zhuǎn)速環(huán)。
[0125] F0C控制策略的數(shù)字化，通常是使用SVPWM(SpaceVectorPulseWidth Modulation一一空間矢量脈寬調(diào)制)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。SVPWM算法的提出源于交流調(diào)速中磁通形 狀為圓形的思想，設(shè)驅(qū)動器直流母線側(cè)的電壓為Ud。，期望輸出的三相相電壓分別為Ua、Ub、 Uc，則有：
[0126]
公式4;其中轉(zhuǎn)速ω=2Jif，f為電氣頻率，仏為 相電壓峰值。則三相相電壓合成的空間矢量可以表示為：
[0128] 為計算每一種輸出狀態(tài)對應(yīng)的相電壓合成矢量，需選擇一個參考中性點(diǎn)，參考中 性點(diǎn)的選擇只影響相電壓的零序分量。由式(5)可見，零序分量不影響合成矢量，為計算方 便，選擇直流側(cè)N為參考中性點(diǎn)。這樣可以得到模為
>相位依此相差60°的6個非零矢 量和2個零矢量，這8個矢量統(tǒng)稱為基本電壓矢量，如圖6所示。此時在不同的開關(guān)狀態(tài)下對 應(yīng)的相電壓與線電壓的值如表一所不：
[0129]
[0130] 表一
[0131] 按照矢量合成的平行四邊形法則和PWM的等面積原則，利用這8個基本電壓矢量可 以合成任意角度有限模長的空間矢量，也就是說按照一定的次序和作用時間發(fā)出上述8個 基本電壓矢量就可以合成所期望的輸出電壓矢量Uref，從而輸出所期望的相電壓Ua、Ub、Uc。
[0132]以Uref在扇區(qū)I時為例，如圖7所示可以得到以下公式：
[0133]
;式中，!^為基本電壓矢量Uo的作用時 間（即導(dǎo)通時間）；??基本電壓矢量U6Q的作用時間;To為零矢量的作用時間;Ts為開關(guān)周期。Uref在(α，β)坐標(biāo)系下的分量為：
[0135] 根據(jù)表一可以得到：
[0136]
;式中，m為SVPWM的調(diào)制系數(shù)（調(diào)制
[0137] 以上過程的數(shù)字化實(shí)現(xiàn)，全部是通過單片機(jī)內(nèi)部的計數(shù)、比較