一種電機驅動器拓撲及控制算法的制作方法
本發(fā)明屬于電機驅動與控制領域，具體涉及一種電機驅動器拓撲及控制算法。
背景技術：
在電機驅動中，驅動器的拓撲結構普遍采用單級多相H橋式帶冗余結構，但單級多單級多相H橋式帶冗余結構的每一橋臂上功率開關管承受電壓較高，且由于該硬件結構過于復雜，提高了硬件成本。
矢量控制理論(trans vector control)最早是由德國的F.Blaschke于1971年提出的。矢量控制方法成功以后，交流電機控制系統(tǒng)動靜態(tài)性能達到與直流電機不相上下的程度，從而使交流電機控制系統(tǒng)在工農業(yè)生產中獲得越來越廣泛的應用，在一定程度上甚至取代了直流電機的地位。
矢量控制原理是將交流電機通過數學變換等效成一個旋轉的直流電機，最終目的是將交流電機等效成一個旋轉的直流電機，通過給定直流參數控制交流電機，使交流電機獲得和直流電機相媲美的調速性能，但是一般的矢量控制原理不易于在實際工程中實現，控制算法較為復雜。
傳統(tǒng)的空間矢量解耦變換需要逐個計算，比較繁瑣，沒有一種通用的空間矢量解耦方法。
單級多相拓撲和多級多相拓撲適用于高壓、大電流場合，且多級多相拓撲的每一個橋臂的功率開關管的耐壓級別可降低。
專利CN 105553378 A沒有加入繞組側的聯接變化，多樣性受到限制；專利CN105450140 A采用的功率開關管多,成本過高，增加了硬件成本，限制了其在特定場合的推廣；專利CN 105656387 A采用的電源數量多，功率開關管的個數多，成本過大，不易在某些場合推廣。
技術實現要素：
本發(fā)明的目的是提供一種結構簡單、計算簡便、系統(tǒng)可靠性高的控制策略，尤其適合高壓、大電流應用場合的電機驅動拓撲及控制算法。
本發(fā)明的技術方案是：
一種電機驅動器拓撲，包括n相電機、驅動器和控制器，所述n≥3且n為正整數，所述n相電機通過驅動器連接電源，所述控制器通過驅動器控制n相電機的工作狀態(tài)，所述驅動器包括逆變器，所述逆變器采用橋式結構，所述橋式結構為單級多相橋式結構或多級多相橋式結構，所述單級多相橋式結構由多個單級單相橋式結構并聯形成，所述多級多相橋式結構由多個單級多相橋式結構串聯形成。
所述單級單相橋式結構包括電壓輸入端U1、電源輸入端U2,所述單級多相橋式結構即單級n相橋式結構由n個單級單相橋式結構并聯而成，所述n個單級單相橋式結構的電源輸入端U1相連在一起為單級多相橋式結構第一輸入端，所述n個單級單相橋式結構的電源輸入端U2相連在一起為單級多相橋式結構第二輸入端。
所述多級多相橋式結構即k級n相橋式結構可由k個單級多相橋式結構串聯形成；所述驅動器包括第三直流電源，所述第三直流電源的正極與所述第一級單級多相橋式結構第一輸入端相連，所述第一級單級多相橋式結構第二輸入端與第二級單級多相橋式結構第一輸入端相連，依次類推，所述第K-1級單級多相橋式結構第二輸入端與第K級的單極多相橋式結構第一輸入端相連；所述第K級單級多相橋式結構第二輸入端與第三直流電源的負極相連；所述第一級的多相橋式結構有y1相，所述第二級的多相橋式結構有y2相；所述第三級的多相橋式結構有y3相，依次類推，所述第k級的多相橋式結構有yk相；有y1+y2+...+yk＝n，其中y1、y2...yk、k均為正整數。
所述單級單相橋式結構包括單級單相普通橋式結構，當單級單相橋式結構為單級單相普通橋式結構時，所述單級單相普通橋式結構還包括電壓輸出端O，所述單級n相普通橋式結構的n個輸出端On分別與n相電機的繞組的第一端對應相連，所述n相電機的繞組的第二端短接在一起，或所述n相電機的繞組的第二端至少兩個任意組合短接在一起；所述K級n相普通橋式結構的n個輸出端O11～Oy1、O21～Oy2、...Ok1～OyK分別與n相電機的繞組的第一端對應相連，所述n相電機的繞組的第二端短接在一起，或所述n相電機的繞組的第二端至少兩個任意組合短接在一起。
所述單級單相普通橋式結構還包括驅動信號輸入端G1、驅動信號輸入端G2和功率開關管Q1、Q2，所述功率開關管Q1的集電極為橋式結構的電源輸入端U1，所述功率開關管Q1的門極為驅動信號輸入端G1，所述功率開關管Q1的發(fā)射極與所述功率開關管Q2的集電極相連且相連處為橋式結構輸出端O，所述功率開關管Q2的門極為驅動信號輸入端G2，所述功率開關管Q2的發(fā)射極為橋式結構的電源輸入端U2。
所述驅動器還包括功率開關管驅動模塊，當逆變器為單級n相普通橋式結構或k級n相普通橋式結構時，所述控制器傳遞2n個控制信號到功率開關管驅動模塊中，所述功率開關管驅動模塊輸出2n個控制信號分別與單級n相普通橋式結構或k級n相普通橋式結構對應的2n個驅動信號輸入端G1、驅動信號輸入端G2相連。
所述單級單相橋式結構還包括單級單相H型橋式結構，當單級單相橋式結構為單級單相H型橋式結構時，所述單級單相H型橋式結構還包括電壓輸出端Va和Vb，所述單級n相H型橋式結構n對電壓輸出端Van和Vbn分別與n相電機的每相繞組的首末兩端對應相連；所述多級多相H型橋式結構即K級n相H型橋式結構的n對電壓輸出端VaYk和VbKKn分別與n相電機的每相繞組的首末兩端對應相連。
所述單級單相H型橋式結構包括驅動信號輸入端Z1～驅動信號輸入端Z4、第一功率開關管P1～第四功率開關管P4，第一二極管D1～第四二極管D4，所述第一功率開關管P1～第四功率開關管P4的門極分別為橋式結構的驅動信號輸入端Z1～Z4；所述第一功率開關管P1的集電極、第三功率開關管P3的集電極、第一二極管D1的負極、第三二極管D3的負極相互連接后為第三電源輸入端U1；所述第一功率開關管P1的發(fā)射極、所述第二功率開關管P2的集電極、第一二極管D1的正極、第二二極管D2的負極相互連接且連接處為H型橋式結構的電壓輸出端Va；所述第三功率開關管P3的發(fā)射極、所述第四功率開關管P4的集電極、第三二極管D3的正極、第四二極管D4的負極相互連接且連接處為H型橋式結構的電壓輸出端Vb；所述第二功率開關管P2的發(fā)射極、第四功率開關管P4的發(fā)射極、第二二極管D2的正極、第四二極管D4的正極相互連接后為電源輸入端U2。
所述驅動器還包括功率開關管驅動模塊，當逆變器為單級n相H型橋式結構或k級n相H型橋式結構時，所述控制器傳遞4n個控制信號到功率開關管驅動模塊中，所述功率開關管驅動模塊輸出4n控制信號分別與單級n相H型橋式結構或k級n相H型橋式結構對應的4n個驅動信號輸入端Z1～驅動信號輸入端Z4相連。
所述的一種電機控制算法，通過使用N/2變換實現空間矢量解耦，將n相空間電壓矢量解耦為dq坐標系下的兩相電壓矢量，實現對多相電機勵磁、轉矩的獨立控制。
所述控制算法包括以下步驟：
(1)確定n相電機額定角速度ω：根據n相電機參數額定頻率f和公式ω＝2πf，通過計算可得電機額定角速度ω；
(2)確定磁鏈矢量幅值φmax：根據n相電機參數額定相電壓幅值umax和公式通過計算可得磁鏈矢量幅值φmax；
(3)確定磁鏈電流給定值Idref：根據n相電機參數勵磁電感Lm和公式φmax＝Lm×Idref，可以得到磁鏈電流給定值Idref；
(4)確定轉矩電流給定值Iqref：根據n相電機參數額定定子相電流幅值Im、上述磁鏈電流給定值Idref和公式可以算出Iqref。
(5)確定兩個電流閉環(huán)：通過電流傳感器得到n相電機各相瞬時電流，根據公式得到n/2變換后的勵磁電流反饋Id'和轉矩電流反饋Iq'，利用步驟(3)和步驟(4)所得Idref和Iqref，形成兩個電流閉環(huán)，所述的電流傳感器共有n個，分別串接在n相電機的每一相定子繞組所在的電線上。
(6)確定轉速閉環(huán)：根據實際需要設置速度給定nref，通過轉速傳感器或無速度估計算法得到電機實時轉速，形成速度閉環(huán)，所述的轉速傳感器并接在n相電機的轉子軸上。
本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是：能夠實現多相電機閉環(huán)控制，控制算法簡便、系統(tǒng)可靠性高，易于實現并應用于實際工程當中；多級多相拓撲的每一個橋臂的功率開關管的耐壓級別可降低，所述單級多相H型橋式結構和多級多相H型橋式結構能夠注入諧波，該拓撲在至少兩相電機繞組未損壞的情況下仍可運行。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的電機控制系統(tǒng)框圖
圖2是單相普通橋式結構驅動拓撲
圖3單級多相普通橋式結構驅動拓撲1
圖4單級多相普通橋式結構驅動拓撲2
圖5多級多相普通橋式結構驅動拓撲1
圖6多級多相普通橋式結構驅動拓撲2
圖7多級多相普通橋式結構驅動拓撲3
圖8多級多相普通橋式結構驅動拓撲4
圖9單相H型橋式結構驅動拓撲
圖10單級多相H型橋式結構驅動拓撲
圖11多級多相H型橋式結構驅動拓撲
圖12閉環(huán)矢量控制系統(tǒng)
具體實施方式
如圖1，一種電機驅動器拓撲，包括n相電機、驅動器和控制器，所述n≥3且n為正整數，所述n相交流電機通過驅動器連接電源，所述控制器通過驅動器控制n相電機的工作狀態(tài)。
所述控制器包括控制芯片和外圍電路，所述外圍電路包括第一直流電源、晶振、復位、模數轉換模塊和寄存器；所述驅動器包括第二直流電源、第三直流電源、功率開關管驅動模塊和逆變器，所述第一直流電源給控制芯片供電，所述晶振給控制芯片提供時鐘信號，所述復位可以重啟控制芯片，所述模數轉換模塊可以把模擬信號轉成數字信號傳遞到控制芯片中，所述寄存器可以存儲控制芯片的數據；所述第二直流電源為功率開關管驅動模塊提供電源，所述第三直流電源為逆變器提供電源；所述控制芯片傳遞控制信號到功率開關管驅動模塊中，所述功率開關管驅動模塊將控制芯片傳遞來的信號放大后傳遞給逆變器，所述逆變器通過功率開關管驅動模塊傳遞來的信號控制n相電機的工作狀態(tài)。
所述逆變器采用橋式結構，所述橋式結構為單級多相橋式結構或多級多相橋式結構，所述單級多相橋式結構由多個單級單相橋式結構并聯形成，所述多級多相橋式結構由多個單級多相橋式結構串聯形成。
所述單級單相橋式結構包括單級單相普通橋式結構和單級單相H型橋式結構，所述單級多相普通橋式結構由多個單級單相普通橋式結構并聯形成，所述單級多相H型橋式結構由多個單級單相H型橋式結構并聯形成；所述多級多相橋式結構包括多級多相普通橋式結構和多級多相H型橋式結構，所述多級多相普通橋式結構由多個單級多相普通橋式結構串聯形成，所述多級多相H型橋式結構由多個單級多相H型橋式結構串聯形成；
如圖2所示，所述單級單相普通橋式結構包括電源輸入端U1、電源輸入端U2、驅動信號輸入端G1、驅動信號輸入端G2、輸出端O和功率開關管Q1、Q2，所述功率開關管Q1的集電極為橋式結構的電源輸入端U1，所述功率開關管Q1的門極為驅動信號輸入端G1，所述功率開關管Q1的發(fā)射極與所述功率開關管Q2的門極相連且相連處為橋式結構輸出端O，所述功率開關管Q2的集電極為驅動信號輸入端G2，所述功率開關管Q2的發(fā)射極為橋式結構的電源輸入端U2。
如圖3-4所示，所述單級多相普通橋式結構即單級n相普通橋式結構由n個單級單相普通橋式結構并聯而成，所述n個單級單相普通橋式結構的電源輸入端U1相連在一起為單級多相普通橋式結構第一輸入端，所述n個單級單相普通橋式結構的電源輸入端U2相連在一起為單級多相普通橋式結構第二輸入端；所述單級多相普通橋式結構第一輸入端單級多相普通橋式結構第二輸入端分別與第三直流電源的正、負極相連，所述n個單級單相普通橋式結構的驅動信號輸入端G1、驅動信號輸入端G2分別與功率開關管驅動器的2n個信號輸出端對應相連，所述n個單級單相普通橋式結構的輸出端O分別與n相電機的繞組的第一端對應相連，所述n相電機的繞組的第二端短接在一起，或所述n相電機的繞組的第二端至少兩個任意組合短接在一起。
如圖5-8所示，所述多級多相普通橋式結構即k級n相普通橋式結構可由k個單級n相普通橋式結構串聯形成；所述第三直流電源的正極與所述第一級單級多相普通橋式結構第一輸入端相連，所述第一級單級多相普通橋式結構第二輸入端與第二級單級多相普通橋式結構第一輸入端相連，依次類推，所述第K-1級單級多相普通橋式結構第二輸入端與第K級的單極多相普通橋式結構第一輸入端相連；所述第K級單級多相普通橋式結構第二輸入端與第三直流電源的負極相連；所述第一級的多相普通橋式結構有y1相，所述第二級的多相普通橋式結構有y2相；所述第三級的多相普通橋式結構有y3相，依次類推，所述第k級的多相普通橋式結構有yk相；有y1+y2+...+yk＝n，其中y1、y2...yk、k均為正整數。
所述第一級第一相的普通橋式結構的電源輸入端U2與第二級的第一相普通橋式結構的電源輸入端U1相連；所述第一級第二相的普通橋式結構的電源輸入端U2與第二級的第二相普通橋式結構的電源輸入端U1相連，依次類推，所述第一級第Y1相普通橋式結構的電源輸入端U2與所述第二級第Y2相普通橋式結構的電源輸入端U2相連；所述第一級U1相連在一起與第三直流正極相連，所述第一級U2和第二級U1相連在一起，所述第二級U2和第三級U1相連在一起，依次類推，所述第k-1級U2和第k級U1相連在一起，所述第K級的U2相連在一起與第三直流負極相連，該種連接方式可以使每級每相的U1和U2之間的電勢差相同。
所述K級n相普通橋式結構的n個輸出端O11～Oy1、O21～Oy2、...Ok1～OyK分別與n相電機的繞組的第一端對應相連，所述n相電機的繞組的第二端短接在一起，或所述n相電機的繞組的第二端至少兩個任意組合短接在一起。
當逆變器為單級n相普通橋式結構或k級n相普通橋式結構時，所述控制器傳遞2n 個控制信號到功率開關管驅動模塊中，所述功率開關管驅動模塊輸出2n個控制信號分別與單級n相普通橋式結構或k級n相普通橋式結構對應的2n個驅動信號輸入端G1、驅動信號輸入端G2相連。
如圖9所示，所述單級單相H型橋式結構包括電源輸入端U1、電源輸入端U2、驅動信號輸入端Z1～驅動信號輸入端Z4、第一功率開關管P1～第四功率開關管P4，第一二極管D1～第四二極管D4，所述第一功率開關管P1～第四功率開關管P4的門極分別為橋式結構的驅動信號輸入端Z1～Z4；所述第一功率開關管P1的集電極、第三功率開關管P3的集電極、第一二極管D1的負極、第三二極管D3的負極相互連接后為第三電源輸入端U1；所述第一功率開關管P1的發(fā)射極、所述第二功率開關管P2的集電極、第一二極管D1的正極、第二二極管D2的負極相互連接且連接處為H型橋式結構的電壓輸出端Va；所述第三功率開關管P3的發(fā)射極、所述第四功率開關管P4的集電極、第三二極管D3的正極、第四二極管D4的負極相互連接且連接處為H型橋式結構的電壓輸出端Vb；所述第二功率開關管P2的發(fā)射極、第四功率開關管P4的發(fā)射極、第二二極管D2的正極、第四二極管D4的正極相互連接后為電源輸入端U2。
如圖10所示，所述單級多相H型橋式結構即單級n相H型橋式結構由n個單級單相H型橋式結構并聯而成，所述n個單級單相H型橋式結構的電源輸入端U1相連在一起為單級多相普通H型結構第一輸入端，所述n個單級單相H型橋式結構的電源輸入端U2相連在一起為單級多相H型橋式結構第二輸入端；所述單級多相H型橋式結構第一輸入端和單級多相H型橋式結構第二輸入端分別與第三直流電源的正、負極相連，所述n個單級單相H型橋式結構的驅動信號輸入端Z1～驅動信號輸入端Z4分別與功率開關管驅動器模塊的4n個信號輸出端對應相連，所述單級n相H型橋式結構n對電壓輸出端Van和Vbn分別與n相電機的每相繞組的首末兩端對應相連。
如圖11所示，所述多級多相普通橋式結構即k級n相H型橋式結構可由k個單級n相H型橋式結構串聯形成；所述第三直流電源的正極與所述第一級單級多相H型橋式結構第一輸入端相連，所述第一級單級多相H型橋式結構第二輸入端與第二級單級多相H型橋式結構第一輸入端相連，依次類推，所述第K-1級單級多相H型橋式結構第二輸入端與第K級的單極多相H型橋式結構第一輸入端相連；所述第K級單級多相H型橋式結構第二輸入端與第三直流電源的負極相連；所述第一級的多相H型橋式結構有y1相，所述第二級的多相H型橋式結構有y2相；所述第三級的多相H型橋式結構有y3相，依次類推，所述第k級的多相H型橋式結構有yk相；有y1+y2+...+yk＝n，其中y1、y2...yk、k均為正整數。
所述第一級第一相的H型橋式結構的電源輸入端U2與第二級的第一相H型橋式結構的電源輸入端U1相連；所述第一級第二相的普通橋式結構的電源輸入端U2與第二級的第二相H型橋式結構的電源輸入端U1相連，依次類推，所述第一級第Y1相H型橋式結構的電源輸入端U2與所述第二級第Y2相H型橋式結構的電源輸入端U2相連；所述第一級U1相連在一起與第三直流正極相連，所述第一級U2和第二級U1相連在一起，所述第二級U2和第三級U1相連在一起，依次類推，所述第k-1級U2和第k級U1相連在一起，所述第K級U2相連在一起與第三直流負極相連。
所述K級n相H型橋式結構的n對電壓輸出端Va11和Vb11、Va12和Vb12、...VaY1和VbY1、Va21和Vb21、Va22和Vb22、...VaY2和VbY2、...VaK1和VbK1、VaK2和VbK2、...VaYK和VbYK分別與n相電機的繞組首末兩端對應相連。
當逆變器為單級n相H型橋式結構或k級n相H型橋式結構時，所述控制器傳遞4n個控制信號到功率開關管驅動模塊中，所述功率開關管驅動模塊輸出4n控制信號分別與單級n相H型橋式結構或k級n相H型橋式結構對應的4n個驅動信號輸入端Z1～驅動信號輸入端Z4相連。
如圖12所示，所述的一種交流電機矢量控制算法，通過使用N/2變換實現空間矢量解耦，將n相空間電壓矢量解耦為dq坐標系下的兩相電壓矢量，實現對多相電機勵磁、轉矩的獨立控制。
所述控制算法包括以下步驟：
(1)確定n相電機額定角速度ω：根據n相電機參數額定頻率f和公式ω＝2πf，通過計算可得電機額定角速度ω；
(2)確定磁鏈矢量幅值φmax：根據n相電機參數額定相電壓幅值umax和公式通過計算可得磁鏈矢量幅值φmax；
(3)確定磁鏈電流給定值Idref：根據n相電機參數勵磁電感Lm和公式φmax＝Lm×Idref，可以得到磁鏈電流給定值Idref；
(4)確定轉矩電流給定值Iqref：根據n相電機參數額定定子相電流幅值Im、上述磁鏈電流給定值Idref和公式可以算出Iqref。
(5)確定兩個電流閉環(huán)：通過電流傳感器得到n相電機各相瞬時電流，根據公式得到n/2變換后的勵磁電流反饋Id'和轉矩電流反饋Iq'，利用步驟(3)和步驟(4)所得Idref和Iqref，形成兩個電流閉環(huán)，所述的電流傳感器共有n個，分別串接在n相電機的每一相定子繞組所在的電線上。
(6)確定轉速閉環(huán)：根據實際需要設置速度給定nref，通過轉速傳感器或無速度估計算法得到電機實時轉速，形成速度閉環(huán)，所述的轉速傳感器并接在n相電機的轉子軸上。
利用無速度傳感器算法或者速度傳感器得到n相電機的實時轉速，其與速度給定nref可以構成一個轉速閉環(huán)，nref可以人為設置。
nref與n相電機的實施轉速的差值經PI1處理后，變?yōu)镮qref，與Iq'構成另一個電流閉環(huán)；Iqref與Iq'的差值經PI2處理后，Idref與Id'的差值經PI3處理后，共同經dq/αβ處理后，通過多相SVPWM算法轉換成控制信號。
dq/αβ中需要用到電機轉子的電角度θr，通過電機實時轉子機械轉速，與電機的極對數可以通過控制器計算出電機轉子的電角度θr。
實施例1
當逆變器為單級多相普通橋式結構時，選用n為5，即電機為五相電機時且所述單級多相普通橋式結構即單級五相普通橋式結構由5個單級單相普通橋式結構并聯而成，所述5個單級單相普通橋式結構的電源輸入端U1、電源輸入端U2分別與第三直流電源的正、負極相連，所述n個單級單相普通橋式結構的驅動信號輸入端G1、驅動信號輸入端G2分別與功率開關管驅動器的10個輸出端對應相連，所述5個單級單相普通橋式結構的輸出端O分別與五相電機的繞組的第一端對應相連，所述五相電機的繞組的第二端中3個短接在一起，2個短接在一起。
當逆變器為多級多相普通橋式結構即k級n相普通橋式結構時,選用k為2，n為5，所述多級多相普通橋式結構為兩級五相普通橋式結構，所述兩級五相普通橋式結構由兩個單級多相普通橋式結構串聯形成。
所述第一級的多相普通橋式結構的電源輸入端U1與所述第三直流電源的正極相連，所述第一級的多相普通橋式結構的電源輸入端U2與第二級的多相普通橋式結構的電源輸入端U1相連，所述第二級的多相普通橋式結構的電源輸入端U2與第三直流電源的負極相連，所述第一級的多相普通橋式結構有3相，所述第一級的多相普通橋式結構有2相，所述五個單級單相普通橋式結構的驅動信號輸入端G1、驅動信號輸入端G2分別與功率開關管驅動器的10個輸出端對應相連，所述5個單級單相普通橋式結構的輸出端O分別與五相電機的繞組的第一端對應相連，所述五相電機的繞組的第二端中3個短接在一起，另2個短接在一起。
當逆變器為單級多相H型橋式結構，選用n為5，即電機為五相電機時，所述單級多相普通橋式結構即單級五相H型橋式結構由五個單級單相H型橋式結構并聯而成，所述五個單級單相H型橋式結構的電源輸入端U1、電源輸入端U2分別與第三直流電源的正、負極相連，所述五個單級單相H型橋式結構的驅動信號輸入端Z1～驅動信號輸入端Z2分別與功率開關管驅動器的10個輸出端對應相連。
當逆變器為多級多相H型橋式結構即k級n相H型橋式結構時,選用k為2，n為5，所述多級多相普通橋式結構為兩級五相H型橋式結構，所述兩級五相H型橋式結構由兩個單級多相H型橋式結構串聯形成。
所述第三直流電源的正極與所述第一級的多相H型橋式結構的電源輸入端U1相連，所述第一級的多相H型橋式結構的電源輸入端U2與第二級的多相H型橋式結構的電源輸入端U1相連，所述第二級的多相H型橋式結構的電源輸入端S2與第三直流電源的負極相連，所述第一級的多相H型橋式結構有3相，所述第二級的多相H型橋式結構有2相。
所述控制算法包括以下步驟：
(1)確定五相電機額定角速度ω：根據五相電機參數額定頻率50Hz和公式ω＝2πf，通過計算可得電機額定角速度ω＝314rad/s；
(2)確定磁鏈矢量幅值φmax：根據五相電機參數額定相電壓幅值和公式通過計算可得磁鏈矢量幅值φmax＝0.9907；
(3)確定磁鏈電流給定值Idref：根據五相電機參數勵磁電感Lm＝0.4h和公式φmax＝Lm×Idref，可以得到磁鏈電流給定值Idref＝2.47675A；
(4)確定轉矩電流給定值Iqref：根據電機參數額定定子相電流幅值Im＝4.5A和公式可以算出Iqref＝3.75A。
(5)確定兩個電流閉環(huán)：通過電流傳感器得到五相電機各相瞬時電流，根據公式得到5/2變換后的勵磁電流反饋Id'和轉矩電流反饋Iq'，利用步驟(3)和步驟(4)所得Idref和Iqref，形成兩個電流閉環(huán)，所述的電流傳感器共有5個，分別串接在五相電機的每一相定子繞組所在的電線上。
(6)確定轉速閉環(huán)：根據實際需要設置速度給定nref，比如可取nref＝1200r/min，通過轉速傳感器或無速度估計算法得到電機實時轉速，形成速度閉環(huán)，所述的轉速傳感器并接在五相電機的轉子軸上。
實施例二
當n為8，即電機為八相電機時，當逆變器為單級多相普通橋式結構時，所述單級多相普通橋式結構即單級五相普通橋式結構由8個單級單相普通橋式結構并聯而成，所述8個單級單相普通橋式結構的電源輸入端U1、電源輸入端U2分別與第三直流電源的正、負極相連，所述8個單級單相普通橋式結構的驅動信號輸入端G1、驅動信號輸入端G2分別與功率開關管驅動器的16個輸出端對應相連，所述8個單級單相普通橋式結構的輸出端O分別與八相電機的繞組的第一端對應相連，所述八相電機的繞組的第二端中4個短接在一起，另4個短接在一起。
當n為8，即電機為八相電機時，當逆變器為多級多相普通橋式結構時,所述多級多相普通橋式結構選用兩級八相普通橋式結構可由兩個單級多相普通橋式結構串聯形成。
所述第一級的多相普通橋式結構的電源輸入端U1與所述第三直流電源的正極相連，所述第一級的多相普通橋式結構的電源輸入端U2與第二級的多相普通橋式結構的電源輸入端U1相連，所述第一級的多相普通橋式結構有4相，所述第二級的多相普通橋式結構有4相，所述第二級的多相普通橋式結構的電源輸入端U2與第三直流電源的負極相連，所述八個單級單相普通橋式結構的驅動信號輸入端G1、驅動信號輸入端G2分別與功率開關管驅動器的16個輸出端對應相連，所述8個單級單相普通橋式結構的輸出端O分別與八相電機的繞組的第一端對應相連，所述八相電機的繞組的第二端中4個短接在一起，另4個短接在一起。
當n為8，即電機為八相電機時，當逆變器為單級多相H型橋式結構，所述單級多相普通橋式結構即單級八相普通橋式結構由8個單級單相普通橋式結構并聯而成，所述八個單級單相普通橋式結構的電源輸入端U1、電源輸入端U2分別與第三直流電源的正、負極相連，所述八個單級單相普通橋式結構的驅動信號輸入端G1、驅動信號輸入端G2分別與功率開關管驅動器的16個輸出端對應相連，所述八個單級單相普通橋式結構的輸出端O分別與八相電機的繞組的第一端對應相連。
當n為8，即電機為八相電機時，當逆變器為多級多相H型橋式結構，所述多級多相H型橋式結構即兩級八相普通橋式結構可由2個單級多相H型橋式結構串聯形成。
所述第一級的多相H型橋式結構的電源輸入端S1與所述第三直流電源的正極相連，所述第一級的多相H型橋式結構的電源輸入端S2與第二級的多相H型橋式結構的電源輸入端S1相連，所述第一級的多相H型橋式結構有4相，所述第二級的多相H型橋式結構有4相；所述第二級的多相H型橋式結構的電源輸入端S2與第三直流電源的負極相連。
所述控制算法包括以下步驟：
(1)確定八相電機額定角速度ω：根據八相電機參數額定頻率50Hz和公式ω＝2πf，通過計算可得電機額定角速度ω＝314rad/s；
(2)確定磁鏈矢量幅值φmax：根據五相電機參數額定相電壓幅值和公式通過計算可得磁鏈矢量幅值φmax＝0.9907；
(3)確定磁鏈電流給定值Idref：根據五相電機參數勵磁電感Lm＝0.3h和公式φmax＝Lm×Idref，可以得到磁鏈電流給定值Idref＝3.3023A；
(4)確定轉矩電流給定值Iqref：根據電機參數額定定子相電流幅值Im＝5.0A和公式可以算出Iqref＝3.7543A。
(5)確定兩個電流閉環(huán)：通過電流傳感器得到八相電機各相瞬時電流，根據公式得到5/2變換后的勵磁電流反饋Id'和轉矩電流反饋Iq'，利用步驟(3)和步驟(4)所得Idref和Iqref，形成兩個電流閉環(huán)，所述的電流傳感器共有8個，分別串接在八相電機的每一相定子繞組所在的電線上。
(6)確定轉速閉環(huán)：根據實際需要設置速度給定nref，比如可取nref＝1000r/min，通過轉速傳感器或無速度估計算法得到電機實時轉速，形成速度閉環(huán)，所述的轉速傳感器并接在五相電機的轉子軸上。
工作過程：根據控制算法編寫控制程序，將控制程序下載到控制器中，在控制器中生成空間矢量脈寬調制(SVPWM)信號，空間矢量脈寬調制(SVPWM)信號控制驅動器，驅動器驅動n相電機工作。
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