交流异步电机控制系统及方法

摘要

本发明提供一种交流异步电机控制系统及方法，该系统包括电机本体单元、三电平逆变器单元，磁链滞环控制器，转矩滞环控制器，CLARK坐标变换单元，转矩磁链观测器，容错控制器，PI调节模块和容错模式判断模块。本发明利用容错模式判断模块实现对三电平逆变器中的开关器件的故障检测，当开关器件正常工作选择正常三电平驱动，当开关发生击穿时选择容错模式控制电机运行；实现了交流异步电机的容错控制。可以有效实现交流异步电机的控制，抑制了单独应用三电平控制所产生的可靠性不高的缺点。

主权项

交流异步电机控制系统，其特征在于，包括电机本体单元、三电平逆变器单元、磁链滞环控制器、转矩滞环控制器、CLARK坐标变换单元、转矩磁链观测器、容错控制器、PI调节模块和容错模式判断模块；CLARK坐标变换单元，用于将驱动电机本体单元的三相绕组电流ia、ib、ic变换到α‑β坐标系下的定子电流iα、iβ以及把三相绕组电压Ua、Ub、Uc变换到α‑β坐标系下的定子电压Uα、Uβ；转矩磁链观测器，用于将α‑β坐标系下的定子电流与电压iα、iβ、Uα、Uβ作为输入，经转矩磁链观测器运算后得到转矩Te和磁链ψS和扇区信号N；PI调节模块，用于将给定速度ω*和实测速度ω之差转化成的转矩信号Te*；磁链滞环控制器，用于把给定磁链|ψS*|和估计磁链ψS之差转化为容错控制器可以接受的数字值ψQ；转矩滞环控制器，用于把给定转矩Te*和估计转矩Te之差转化为容错控制器可以接受的数字值TQ；容错控制器，用于对转矩和磁链差值结合扇区和容错模式信号的处理输出控制三电平逆变器的信号Sa、Sb、Sc；容错模式判断模块，用于对三电平逆变器中的开关器件进行监测，输出监测结果F给容错控制器；三电平逆变器，用于根据容错控制器输出的脉宽信号生成三相绕组电流驱动电机本体单元。