一種集成式電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種集成式電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)車(chē)的系統(tǒng)動(dòng)力部分包括電池、驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)。目前電池大多采用鋰電池。鋰電池由3.2V的單元通過(guò)串聯(lián)形成需要的電壓等級(jí)。在國(guó)內(nèi)鋰電池電壓高的達(dá)到600V左右。在同樣功率情況下，這么高的電壓電流小，效率會(huì)高點(diǎn)。但高壓會(huì)帶來(lái)也帶來(lái)很多問(wèn)題，例如絕緣需要增強(qiáng)，安全性差，成本高等。所以現(xiàn)在低壓電動(dòng)車(chē)還相當(dāng)有市場(chǎng)。
[0003]低壓電動(dòng)車(chē)的電池電壓低，絕緣和安全性高，由于電壓低，器件平臺(tái)成本降低。但是難處是擴(kuò)大功率很困難。例如600V電池要是做額定功率30KW，峰值功率60KW，額定電流僅僅50A，峰值電流100A。如果采用75V電池供電，額定電流400A，峰值電流800A。這么大的電流對(duì)電機(jī)繞組很大影響，需要很粗的電機(jī)繞組，電機(jī)直徑很大，體積很大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為解決上述不足，提供一種集成式電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器控制方法。
[0005]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種集成式電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器控制方法，包括集成式電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器的控制方法，所述的集成式電機(jī)包括機(jī)殼、N個(gè)電機(jī)單兀的定轉(zhuǎn)子、和一個(gè)驅(qū)動(dòng)器，N個(gè)電機(jī)單兀安裝成在同一個(gè)機(jī)殼內(nèi)部并且同軸，N個(gè)電機(jī)單元為負(fù)載提供動(dòng)力。驅(qū)動(dòng)器輸出N路3相電源，分別電連接驅(qū)動(dòng)N個(gè)電機(jī)單元。所述的N個(gè)電機(jī)單元，每一個(gè)電機(jī)單元包括一個(gè)轉(zhuǎn)子和一個(gè)定子。
[0006]驅(qū)動(dòng)器為多路3相輸出的驅(qū)動(dòng)器，能夠同時(shí)驅(qū)動(dòng)多個(gè)獨(dú)立的電機(jī)單元。
[0007]驅(qū)動(dòng)器的控制方法采用三相驅(qū)動(dòng)控制，驅(qū)動(dòng)器的每一路3相輸出驅(qū)動(dòng)其中的一個(gè)電機(jī)單元。
[0008]多路3相輸出的驅(qū)動(dòng)器能夠通過(guò)開(kāi)關(guān)把損壞的電機(jī)單元切除，實(shí)現(xiàn)冗余工作。
[0009]多路3相輸出驅(qū)動(dòng)器的輸出采取錯(cuò)相控制方法工作來(lái)改善系統(tǒng)性能。
[0010]錯(cuò)相控制方法的規(guī)律為:
設(shè)集成的電機(jī)單元N個(gè)，那么以第一個(gè)電機(jī)單元的控制角度為O度，那么第二個(gè)電機(jī)單元的控制比第一個(gè)電機(jī)單元滯后120/N角度，第三個(gè)電機(jī)單元的控制比第一個(gè)電機(jī)單元滯后2*120/N角度，…….，第N個(gè)電機(jī)單元的控制比第一個(gè)電機(jī)單元滯后(N-l)*120/N角度。
[0011]本發(fā)明具有如下有益的效果:
本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，降低繞組電流，還可以減小電機(jī)的總外徑，也減小轉(zhuǎn)子的直徑，降低電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，改善了電機(jī)的動(dòng)態(tài)性能，有利于電動(dòng)車(chē)的加速和減速，解決了高壓電動(dòng)車(chē)的安全性等問(wèn)題，又解決了目前低壓車(chē)方案的電流大的問(wèn)題，同時(shí)改善了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制性能和提高驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的控制方法例子示意圖；
圖3為本發(fā)明的轉(zhuǎn)矩控制方式I波形圖；
圖4為本發(fā)明的轉(zhuǎn)矩控制方式2波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明:
如圖1所示，一種集成式電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器控制方法，包括集成式電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器的控制方法，所述的集成式電機(jī)包括機(jī)殼1、N個(gè)電機(jī)單元的定轉(zhuǎn)子、和一個(gè)驅(qū)動(dòng)器5，N個(gè)電機(jī)單元安裝成在同一個(gè)機(jī)殼I內(nèi)部并且同軸，N個(gè)電機(jī)單元為負(fù)載4提供動(dòng)力。驅(qū)動(dòng)器輸出N路3相電源，分別電連接驅(qū)動(dòng)N個(gè)電機(jī)單元。所述的N個(gè)電機(jī)單元，每一個(gè)電機(jī)單元包括一個(gè)轉(zhuǎn)子3和一個(gè)定子2 ;驅(qū)動(dòng)器為多路3相輸出的驅(qū)動(dòng)器，能夠同時(shí)驅(qū)動(dòng)多個(gè)獨(dú)立的電機(jī)單元；驅(qū)動(dòng)器的控制方法采用三相驅(qū)動(dòng)控制，驅(qū)動(dòng)器的每一路3相輸出驅(qū)動(dòng)其中的一個(gè)電機(jī)單元；多路3相輸出的驅(qū)動(dòng)器能夠通過(guò)開(kāi)關(guān)把損壞的電機(jī)單元切除，實(shí)現(xiàn)冗余工作；多路3相輸出驅(qū)動(dòng)器的輸出采取錯(cuò)相控制方法工作來(lái)改善系統(tǒng)性能；錯(cuò)相控制方法的規(guī)律為:設(shè)集成的電機(jī)單元N個(gè)，那么以第一個(gè)電機(jī)單元的控制角度為O度，那么第二個(gè)電機(jī)單元的控制比第一個(gè)電機(jī)單元滯后120/N角度，第三個(gè)電機(jī)單元的控制比第一個(gè)電機(jī)單元滯后2*120/N角度，…….，第N個(gè)電機(jī)單元的控制比第一個(gè)電機(jī)單元滯后(N-1)*120/N角度。
[0014]驅(qū)動(dòng)器控制方法以集成2個(gè)電機(jī)為例，驅(qū)動(dòng)器輸出2個(gè)三相，共6相電源，其中三相驅(qū)動(dòng)定子，另外三相驅(qū)動(dòng)定子，如圖2。
[0015]I)轉(zhuǎn)矩控制方式1:驅(qū)動(dòng)器的電流矢量(，，)，(，，)。和，和，和同相位，同幅值，那么驅(qū)動(dòng)器輸出的等效的總電流=+=2*, =+=2*, =+=2*o轉(zhuǎn)矩為T(mén)=2*T1,等效于兩個(gè)電機(jī)同步出力。因此分擔(dān)了輸出功率，每個(gè)繞組的電流有效值為總電流的1/2，如圖3。
[0016]2)轉(zhuǎn)矩控制方式2:為了減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，可以采取錯(cuò)相控制。驅(qū)動(dòng)器輸出的電流滯后相位角60度，滯后相位角60度，相位角60度。驅(qū)動(dòng)器的電流等效為=+，=+，=+。提供的電磁轉(zhuǎn)矩仍為Τ=2Τ1，但轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)會(huì)降低，從電流矢量的波形即可看出，如圖4。
[0017]集成式電機(jī)驅(qū)動(dòng)的冗余控制:以電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)為例，在行駛的過(guò)程中，如果有I個(gè)電機(jī)單元損壞的話，通過(guò)驅(qū)動(dòng)器停止該路的輸出。余下的電機(jī)單元在驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)下維持電動(dòng)車(chē)?yán)^續(xù)走，可以把車(chē)開(kāi)到路邊或者服務(wù)區(qū)等，這樣電動(dòng)車(chē)就不會(huì)癱在路上；此外，剩余的可以工作的電機(jī)單元，如果數(shù)目大于等于2，可以重新調(diào)整電流的滯后角度，進(jìn)行錯(cuò)相控制。以三個(gè)電機(jī)單元為例，如果三個(gè)電機(jī)單元都正常時(shí)，電機(jī)單元的電流相位差為:定子2的電流滯后于定子I的電流40度，定子3的電流滯后定子I的電流80度。假設(shè)這時(shí)電機(jī)單元2損壞，退出工作。剩下電機(jī)單元I和電機(jī)單元3，這時(shí)，可以控制驅(qū)動(dòng)器使得定子3的電流滯后定子I的電流60度。
[0018]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種集成式電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器控制方法，包括集成式電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器的控制方法，其特征在于:所述的集成式電機(jī)包括機(jī)殼、N個(gè)電機(jī)單元的定轉(zhuǎn)子、和一個(gè)驅(qū)動(dòng)器，N個(gè)電機(jī)單元安裝成在同一個(gè)機(jī)殼內(nèi)部并且同軸，N個(gè)電機(jī)單元為負(fù)載提供動(dòng)力；驅(qū)動(dòng)器輸出N路3相電源，分別電連接驅(qū)動(dòng)N個(gè)電機(jī)單元；所述的N個(gè)電機(jī)單元，每一個(gè)電機(jī)單元包括一個(gè)轉(zhuǎn)子和一個(gè)定子。
2.如權(quán)利要求1所述的一種集成式電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器控制方法，其特征在于:所述的驅(qū)動(dòng)器為多路3相輸出的驅(qū)動(dòng)器，能夠同時(shí)驅(qū)動(dòng)多個(gè)獨(dú)立的電機(jī)單元。
3.如權(quán)利要求1所述的一種集成式電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器控制方法，其特征在于:所述的驅(qū)動(dòng)器的控制方法采用三相驅(qū)動(dòng)控制，驅(qū)動(dòng)器的每一路3相輸出驅(qū)動(dòng)其中的一個(gè)電機(jī)單元。
4.如權(quán)利要求2所述的一種集成式電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器控制方法，其特征在于:所述的多路3相輸出的驅(qū)動(dòng)器能夠通過(guò)開(kāi)關(guān)把損壞的電機(jī)單元切除，實(shí)現(xiàn)冗余工作。
5.如權(quán)利要求2所述的一種集成式電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器控制方法，其特征在于:所述的多路3相輸出驅(qū)動(dòng)器的輸出采取錯(cuò)相控制方法工作來(lái)改善系統(tǒng)性能。
6.如權(quán)利要求5所述的一種集成式電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器控制方法，其特征在于:所述的錯(cuò)相控制方法的規(guī)律為:設(shè)集成的電機(jī)單元N個(gè)，那么以第一個(gè)電機(jī)單元的控制角度為O度，那么第二個(gè)電機(jī)單元的控制比第一個(gè)電機(jī)單元滯后120/N角度，第三個(gè)電機(jī)單元的控制比第一個(gè)電機(jī)單元滯后2*120/N角度，…….，第N個(gè)電機(jī)單元的控制比第一個(gè)電機(jī)單元滯后(N-1) *120/N 角度。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種集成式電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器控制方法，包括集成式電機(jī)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的控制方法。集成式電機(jī)包括N個(gè)電機(jī)單元，N個(gè)電機(jī)單元安裝在同一個(gè)機(jī)殼內(nèi)部；這N個(gè)電機(jī)單元同軸,驅(qū)動(dòng)器對(duì)應(yīng)N個(gè)電機(jī)單元有N個(gè)三相輸出，分別電連接驅(qū)動(dòng)N個(gè)電機(jī)單元,所述的N個(gè)電機(jī)單元為N個(gè)相同的電機(jī)單元，每一個(gè)電機(jī)單元包括一個(gè)轉(zhuǎn)子和一個(gè)定子；本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，降低繞組電流，降低電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（直徑小），改善了電機(jī)的動(dòng)態(tài)性能，有利于電動(dòng)車(chē)的加速和減速，解決了高壓電動(dòng)車(chē)的安全性等問(wèn)題，又解決了目前低壓車(chē)方案的電流大的問(wèn)題，同時(shí)改善了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制性能和提高驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。
【IPC分類】H02K7-20, H02P5-46
【公開(kāi)號(hào)】CN104617707
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510077413
【發(fā)明人】余恒
【申請(qǐng)人】深圳市南方安華電子科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2015年2月13日