马达驱动装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种驱动具有分别对应于多个相的多个线圈的马达的马达驱动装置。所述马达驱动装置包括：第一逆变器，包括多个第一开关元件，并且连接到所述多个线圈中的每一个的第一端；第二逆变器，包括多个第二开关元件，并且连接到所述多个线圈中的每一个的第二端；以及控制器，将与对应于预设的所述马达的电压指令的电压向量最接近的有效向量确定为多个所述第二开关元件的占空比，并且将在所述马达的电压指令加上对应于所述第二开关元件的占空比的有效向量的值用作所述第一逆变器的电压指令，以对所述第一开关元件进行脉宽调制控制。以对所述第一开关元件进行脉宽调制控制。以对所述第一开关元件进行脉宽调制控制。

【技术实现步骤摘要】
马达驱动装置


[0001]本专利技术涉及一种马达驱动装置，更详细地，涉及一种在马达的线圈的两端分别连接有逆变器的开口端绕组方式的马达驱动装置。

技术介绍

[0002]通常，包括在马达的各相的线圈的一端连接到一个逆变器，并且另一端彼此连接以形成Y型接线。
[0003]在马达驱动时，逆变器内的开关元件(switching element)在通过脉宽调制控制而被接通/断开的同时，将线间电压(phase
‑
to
‑
phase voltage)施加到Y型接线的马达的线圈以产生交流电流，从而产生扭矩。
[0004]将由如上所述的马达产生的扭矩用作动力的电动车辆等环保车辆的燃料效率(或电效率)取决于逆变器
‑
马达的功率转换效率，因此，为了提高燃料效率，最大化逆变器的功率转换效率和马达的效率是很重要的。
[0005]逆变器
‑
马达系统的效率主要取决于逆变器的电压利用率，当在电压利用率较高的区间形成由马达速度和扭矩的关系来确定的车辆的操作点时，可以提高车辆的燃料效率。
[0006]然而，当为了增加马达的最大扭矩而增加马达的线圈数时，电压利用率较高的区间会远离作为车辆的主要操作点的低扭矩区域，从而可能会导致燃料效率变差的问题。另外，从燃料效率方面来看，当将电压利用率较高的区间设计为包括主要操作点时，会对马达的最大扭矩产生限制，从而可能会导致车辆的加速启动性能降低的问题。
[0007]为了解决这种问题，在本
中提出了一种开口端绕组(Open End Winding，OEW)方式的马达驱动方法，该方法通过在马达的线圈两端分别连接逆变器来驱动两个逆变器，而不是通过Y接线来使马达的线圈一端短路。
[0008]相比现有的Y接线结构的马达驱动方法，开口端绕组方式的马达驱动方法可以通过增加相电压来提高电压利用率，并且具有可实现高功率的优点。
[0009]然而，在开口端绕组方式的马达驱动方法中，当在分别连接到马达的线圈两端的逆变器应用共同的直流电源时，无法在逆变器切换(switching)周期上平均地将0相分量电压控制为0，因此，可能会产生共模电流。所述共模电流在流经马达的线圈时起到铜损和铁损等损耗作用，因此会降低马达效率，在严重的情况下，可能会导致马达系统的损坏。
[0010]作为上述
技术介绍
所说明的内容仅用于增强对本专利技术的背景的理解，不应被视为承认属于本领域普通技术人员已知的现有技术。
[0011]现有技术文献
[0012](专利文献1)US 2009
‑
0033253 A1
[0013](专利文献2)JP 6285256 B2

技术实现思路

[0014](一)要解决的技术问题
[0015]因此，本专利技术要解决的技术问题为，提供一种马达驱动装置，其在进行分别将逆变器连接到马达线圈的两端的开口端绕组方式的马达驱动时，将两个逆变器之间的共模电压设置为相同，以按照期望来控制0相分量电压，由此，可消除由于差而导致的循环电流，从而提高马达效率。
[0016]尤其，本专利技术要解决的技术问题为，提供一种马达驱动装置，其在进行分别将逆变器连接到马达线圈的两端的开口端绕组方式的马达驱动时，使得两个逆变器瞬时具有相同的0相分量电压，从而可以将两个逆变器的0相分量电压之差瞬时变为0。
[0017]另外，本专利技术要解决的技术问题为，提供一种马达驱动装置，当分别构成用于开口端绕组方式的马达驱动的两个逆变器的开关元件的类型不同时，所述马达驱动装置可以在消除0相分量电流的同时，根据开关元件的类型使得总开关损耗最小化。
[0018](二)技术方案
[0019]作为解决上述技术问题的方法，本专利技术提供一种马达驱动装置，
[0020]所述马达驱动装置驱动具有分别对应于多个相的多个线圈的马达，所述马达驱动装置包括：
[0021]第一逆变器，包括多个第一开关元件，并且连接到所述多个线圈中的每一个的第一端；
[0022]第二逆变器，包括多个第二开关元件，并且连接到所述多个线圈中的每一个的第二端；以及
[0023]控制器，将与对应于预设的所述马达的电压指令的电压向量最接近的有效向量确定为多个所述第二开关元件的占空比，并且将在所述马达的电压指令加上对应于所述第二开关元件的占空比的有效向量的值用作所述第一逆变器的电压指令，以对所述第一开关元件进行脉宽调制控制。
[0024]在本专利技术的一个实施例中，所述控制器可以通过远程状态脉宽调制(Remote State Pulse Width Modulation,RSPWM)方式控制所述第一开关元件。
[0025]在本专利技术的一个实施例中，所述控制器可以利用具有与对应于所述第二开关元件的占空比的有效向量相同的0相分量电压的多个有效向量来合成所述第一逆变器的电压指令。
[0026]在本专利技术的一个实施例中，所述控制器可以通过对所述马达的电压指令进行克拉克/派克逆变换来产生三相电压指令，并基于所述三相电压指令来确定与对应于所述马达的电压指令的电压向量最接近的有效向量。
[0027]在本专利技术的一个实施例中，所述控制器可以利用以下数学式来确定最接近对应于所述马达的电压指令的电压向量的有效向量：式D
abc,inv2
＝Sign(V
abcn,lim*
)(If x>＝0,Sign(x)＝1；If x<0,Sign(x)＝0)，其中，D
abc,inv2
是与最接近对应于所述马达的电压指令的电压向量的有效向量对应的占空比，V
abcn,lim*
是所述三相电压指令。
[0028]在本专利技术的一个实施例中，所述控制器可以通过在所述马达的电压指令上加上对对应于所述第二开关元件的占空比的有效向量进行克拉克/派克变换的结果，产生所述第一逆变器的电压指令。
[0029]在本专利技术的一个实施例中，所述控制器可以对所述第一开关元件进行切换，使得具有与对应于所述第二开关元件的占空比的有效向量相同的0相分量电压的多个有效向量以预定的顺序重复。
[0030]在本专利技术的一个实施例中，所述控制器可以对所述第一开关元件进行切换，使得具有与对应于所述第二开关元件的占空比的有效向量相同的0相分量电压的多个有效向量以预设的一个切换周期的中间时间点为基准对称地出现。
[0031]在本专利技术的一个实施例中，所述控制器可以对所述第一开关元件进行切换，使得在具有与对应于所述第二开关元件的占空比的有效向量相同的0相分量电压的多个有效向量中，具有最长占空比的切换状态以所述中间时间点为基准在其前后连续出现。
[0032]在本专利技术的一个实施例中，所述控制器可以将预设的所述马达的电压指令限制为预设的上限值和预设的下限值。
[0033](三)有益效果
[0034]根据所述马达驱动装置，可以按照期望来控制应用在开口端绕组方式的两本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种马达驱动装置，驱动具有分别对应于多个相的多个线圈的马达，所述马达驱动装置包括：第一逆变器，包括多个第一开关元件，并且连接到所述多个线圈中的每一个的第一端；第二逆变器，包括多个第二开关元件，并且连接到所述多个线圈中的每一个的第二端；以及控制器，将与对应于预设的所述马达的电压指令的电压向量最接近的有效向量确定为多个所述第二开关元件的占空比，并且将在所述马达的电压指令加上对应于所述第二开关元件的占空比的有效向量的值用作所述第一逆变器的电压指令，以对所述第一开关元件进行脉宽调制控制。2.根据权利要求1所述的马达驱动装置，其特征在于，所述控制器通过远程状态脉宽调制即RSPWM方式控制所述第一开关元件。3.根据权利要求1所述的马达驱动装置，其特征在于，所述控制器利用具有与对应于所述第二开关元件的占空比的有效向量相同的0相分量电压的多个有效向量来合成所述第一逆变器的电压指令。4.根据权利要求1所述的马达驱动装置，其特征在于，所述控制器通过对所述马达的电压指令进行克拉克/派克逆变换来产生三相电压指令，并基于所述三相电压指令来确定与对应于所述马达的电压指令的电压向量最接近的有效向量。5.根据权利要求4所述的马达驱动装置，其特征在于，所述控制器利用以下数学式来确定与对应于所述马达的电压指令的电压向量最接近的有效向量，式D
abc,inv2
＝Sign(V
abcn,lim*
)(If x&gt...

【专利技术属性】
技术研发人员：李镕在，朴宰玄，黄宰豪，
申请(专利权)人：起亚株式会社，
类型：发明
国别省市：