所述坐標(biāo) 變換器144連接，用于根據(jù)所述固定坐標(biāo)系上的電壓指令值Va* V e以及所檢測(cè)的直流母 線電壓Vd。計(jì)算所述逆變器的三相占空比D u、DJP D w，并根據(jù)所計(jì)算的三相占空比Du、Dv* 〇￥調(diào)整所述逆變器，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述逆變器輸入至所述電機(jī)的三相電流的調(diào)整。
[0033] 結(jié)合圖3可知，首先，所述大于或等于零的Q軸電流補(bǔ)償值:^+^與Q軸初始電流 指令值經(jīng)加法器140生成Q軸最終電流指令值I 其次，所述Q軸最終電流指令值 In#、D軸電流指令值Id 、以及所述D軸實(shí)際電流值Id和所述Q軸實(shí)際電流值I q經(jīng)第二 PI控制器得到D軸電壓指令值VjP Q軸電壓指令值V q;再次，所述D軸電壓指令值V d和所 述Q軸電壓指令值Vq經(jīng)坐標(biāo)變換器144得到固定坐標(biāo)系上的電壓指令值V。和V e;最后， 所述固定坐標(biāo)系上的電壓指令值Va和V e以及所檢測(cè)的直流母線電壓V d。經(jīng)占空比計(jì)算控 制器146得到所述逆變器的三相占空比DU、DJP D w，并根據(jù)所計(jì)算的三相占空比DU、D，D w 調(diào)整所述逆變器，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述逆變器輸入至所述電機(jī)的三相電流的調(diào)整。
[0034] 其中，所述第二PI控制器為電流PI控制器。此外，Q軸初始電流指令值Iq_。和 D軸電流指令值I d Mf均可以由無(wú)電解電容電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的速度控制器提供，具體的提供過(guò) 程本領(lǐng)域技術(shù)人員可以采用現(xiàn)有技術(shù)中已有的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明在此不再贅述。對(duì)于D 軸電流指令值I d_Mf，其不會(huì)受到瞬時(shí)過(guò)壓的影響，因此可以直接使用無(wú)電解電容電機(jī)驅(qū)動(dòng) 系統(tǒng)的速度控制器輸出的值。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式，所述第二PI控制器142通過(guò)下述公式計(jì)算所述D軸電 壓指令值V d和所述Q軸電壓指令值V q:
[0036]
[0037]
[0038]
[0039] ^ _
[0040] 其中，Kpd和Kid分別為D軸電流控制比例增益與D軸電流控制積分增益，Kpq和Kiq 分別為Q軸電流控制比例增益與電流控制積分增益，《為所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速，為所述電機(jī) 的反電勢(shì)系數(shù)，LdPLq分別為D軸的電感和Q軸的電感，t表示時(shí)間，t表示當(dāng)前時(shí)刻。
[0041] 根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式，所述坐標(biāo)變換器144通過(guò)下述公式根據(jù)所述轉(zhuǎn)子角度 0對(duì)所述D軸電壓指令值V d和所述Q軸電壓指令值V q進(jìn)行坐標(biāo)變換，得到所述固定坐標(biāo) 系上的電壓指令值Va*V p:
[0042] Va = V dcos 0 -Vqsin 0
[0043] = V dsin 9 +VQCOS 9 〇
[0044] 根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式，所述占空比計(jì)算控制器146通過(guò)下述公式根據(jù)所述固 定坐標(biāo)系上的電壓指令值va* V e以及所檢測(cè)的直流母線電壓V d。計(jì)算所述逆變器的三相 占空比DU、DJPDW:
[0048] Du= (Vu+0.5Vdc)/Vdc
[0049] Dv= (Vv+0.5Vdc)/Vdc
[0050] Dw= (Vw+0.5Vdc)/Vdc〇
[0051] 圖4是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的無(wú)電解電容電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方框圖。
[0052] 如圖4所示，本發(fā)明提供的一種無(wú)電解電容電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括上述實(shí)施方式中所 述的過(guò)壓保護(hù)裝置，該系統(tǒng)還包括速度控制器16和逆變器（未示出），速度控制器16用于 輸出Q軸初始電流指令值Ium和D軸電流指令值I d Mf;所述逆變器用于向所述電機(jī)提供 三相電流。根據(jù)占空比計(jì)算控制器146輸出的三相占空比Du、DJP 0￥調(diào)整所述逆變器，可 以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述逆變器輸入至所述電機(jī)的三相電流的調(diào)整。從而實(shí)現(xiàn)過(guò)壓保護(hù)的目的，避免 無(wú)電解電容電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)過(guò)壓損壞。
[0053] 圖5是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的無(wú)電解電容電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0054] 根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的無(wú)電解電容電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖5所示，該系統(tǒng) 包括：整流電路50、電抗器L、無(wú)電解電容C、逆變器52和上述實(shí)施方式中的過(guò)壓保護(hù)裝置 100。該系統(tǒng)連接的電源為交流電源AC，且該系統(tǒng)的逆變器52與電機(jī)54連接，該逆變器52 輸入三相電流至電機(jī)54。其中，無(wú)電解電容C例如可以為薄膜電容或陶瓷電容，由于薄膜電 容或陶瓷電容的容值較?。ㄍǔＰ∮?0uF)，其主要作用是消除逆變器開關(guān)引起的電壓尖 峰，避免電壓尖峰引起的逆變器損壞。
[0055] 若電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)（例如，當(dāng)負(fù)載波動(dòng)或輸出扭矩波動(dòng)時(shí)，電機(jī)可能會(huì)短暫地 進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)），薄膜電容或陶瓷電容的電壓將會(huì)降迅速上升，容易引起無(wú)電解電容電機(jī)驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)的逆變器過(guò)壓損壞。而通過(guò)使用本發(fā)明提供的上述的過(guò)壓保護(hù)裝置和無(wú)電解電容電 機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及下述的過(guò)壓保護(hù)方法，能夠通過(guò)對(duì)電機(jī)的三相電流的調(diào)整使得直流母線電 壓下降為低于預(yù)設(shè)安全電壓，從而實(shí)現(xiàn)過(guò)壓保護(hù)的目的，避免無(wú)電解電容電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)過(guò) 壓損壞。
[0056]在圖5中，Vd。表示薄膜電容或陶瓷電容兩端的電壓（即直流母線電壓V d。)，I in表 示輸入電流，Iu,V，W表示電機(jī)U, V，W三相電流。
[0057] 圖6是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的過(guò)壓保護(hù)方法的流程圖。
[0058] 如圖6所示，本發(fā)明提供了一種過(guò)壓保護(hù)方法，用于保護(hù)無(wú)電解電容電機(jī)驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于向所述電機(jī)提供三相電流的逆變器，其中，該過(guò)壓保護(hù)方法包括：
[0059] S600,實(shí)時(shí)檢測(cè)直流母線電壓Vdc;
[0060] S602,根據(jù)所檢測(cè)的直流母線電壓Vd。和預(yù)設(shè)安全電壓V d。_計(jì)算電流補(bǔ)償值；以 及
[0061] S604,根據(jù)所計(jì)算的電流補(bǔ)償值與初始電流指令值生成最終電流指令值，并根據(jù) 所述最終電流指令值調(diào)整所述逆變器輸入至所述電機(jī)的三相電流，以避免所述無(wú)電解電容 電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)過(guò)壓損壞。
[0062] 通過(guò)對(duì)直流母線電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，根據(jù)實(shí)時(shí)檢測(cè)的直流母線電壓和預(yù)設(shè)安全電 壓計(jì)算電流補(bǔ)償值，并根據(jù)電流補(bǔ)償值與初始電流指令值生成最終電流指令值，從而能夠 根據(jù)該最終電流指令值調(diào)整逆變器輸入至電機(jī)的三相電流，使得電機(jī)的三相電流能夠跟隨 該最終電流指令值變化。由此，通過(guò)對(duì)電機(jī)的三相電流的調(diào)整可以使得直流母線電壓下降 為低于預(yù)設(shè)安全電壓，從而實(shí)現(xiàn)過(guò)壓保護(hù)的目的，避免無(wú)電解電容電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)過(guò)壓損壞。
[0063] 在本方法中，步驟S602包括：
[0064] S6020,計(jì)算所檢測(cè)的直流母線電壓Vd。與所述預(yù)設(shè)安全電壓Vd。_之間的差值Vdc err?
[0065] S6022,根據(jù)所述差值Vd。e"計(jì)算Q軸電流補(bǔ)償值I q _Q;以及
[0066] S6024,將所述Q軸電流補(bǔ)償值中的小于零的Q軸電流補(bǔ)償值濾除，以得到大 于或等于零的Q軸電流補(bǔ)償值Iq^m。
[0067] 根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式，通過(guò)下述公式根據(jù)所述差值Vdc; _計(jì)算Q軸電流補(bǔ)償 倌T . I 上土丄 q_com0*
[0068]
[0069] 其中，Kp>0,表示電流控制比例增益系數(shù)，1>0,表示電流控制積分增益系數(shù)，t表 示時(shí)間，t表示當(dāng)前時(shí)刻。
[0070] 根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式，通過(guò)下述公式將Q軸電流補(bǔ)償值中的小于零的Q 軸電流補(bǔ)償值濾除，以得到大于或等于零的Q軸電流補(bǔ)償值
[0071]
[0072] 根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式，該方法還包括：
[0073] 檢測(cè)電機(jī)的D軸實(shí)際電流值IJP Q軸實(shí)際電流值I q;以及
[0074] 檢測(cè)所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子角度0。
[0075] 在該方法中，步驟S604包括：
[0076] S6040,將所述大于或等于零的Q軸電流補(bǔ)償值Iq。"與Q軸初始電流指令值I uefQ 相加生成Q軸最終電流指令值Iq Mf;
[0077] S6042,根據(jù)所述Q軸最終電流指令值Iq Mf、D軸電流指令值Id 、以及所述D軸 實(shí)際電流值Id和所述Q軸實(shí)際電流值I q計(jì)算D軸電壓指令值V廊Q軸電壓指令值V q;
[0078] S6044,根據(jù)所述轉(zhuǎn)子角度0對(duì)所述D軸電壓指令值Vd和所述Q軸電壓指令值V q 進(jìn)行坐標(biāo)變換，得到固定坐標(biāo)系上的電壓指令值Va和V p;
[0079] S6046,根據(jù)所述固定坐標(biāo)系上的電壓指令值Vc^PVfi以及所檢測(cè)的直流母線電壓 算所述逆變器的三相占空比D u、DJP D w，并根據(jù)所計(jì)算的三相占空比Du、DJP D w調(diào)整 所述逆變器，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述逆變器輸入至所述電機(jī)的三相電流的調(diào)整。
[0080] 根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式，通過(guò)下述公式計(jì)算所述D軸電壓指令值Vd和所述Q軸 電壓指令值V q:
[0085] 其中，Kpd和K id分別為D軸電流控制比例增益與D軸電流控制積分增益，K pq和K iq 分別為Q軸電流控制比例增益與電流控制積分增益，《為所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速，為所述電機(jī) 的反電勢(shì)系數(shù)，LdPLq分別為D軸的電感和Q軸的電感，t表示時(shí)間，t表示當(dāng)前時(shí)刻。
[0086] 根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式，通過(guò)下述公式根據(jù)所述轉(zhuǎn)子角度0對(duì)所述D軸電壓指 令值Vd和所述Q軸電壓指令值V q進(jìn)行坐標(biāo)變換，得到所述固定坐標(biāo)系上的電壓指令值V a 和Vp
[0087] Va = V dcos 9 -Vqsin 9
[0088] Vp = V