[發明專利]一種四相永磁容錯電動機的控制方法

無效

• 申請號: 200810022702.4
• 申請日: 2008-07-24
• 公開（公告）號: CN101335499A
• 公開（公告）日: 2008-12-31
• 發明（設計）人: 孫玉坤;任元;朱紀洪;吉敬華
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;H02P25/02;H02P27/06
• 代理公司: 南京知識律師事務所
• 代理人: 汪旭東

1.一種四相永磁容錯電動機的控制方法，其特征在于：根據系統故障診斷情況選擇控制模態，當系統處于正常狀況時，采用SVPWM控制，當系統發生缺相故障時，采用容錯轉矩控制，且根據不同的缺相故障類型采用的不同的容錯控制方案；

所述SVPWM控制的步驟為：

①給定轉速ω_r與實際反饋ω作差，得到轉速誤差Dw；

②Dw經過轉速控制器，得到q軸給定電流值i_qr，同時給定d軸電流值i_dr＝0；

③dq坐標系中d軸與q軸給定電流分別與其反饋電流作差，得到旋轉坐標系下的兩相電流誤差；

④d軸與q軸電流誤差經過電流PI調節器得到dq坐標系兩相電壓V_dr和V_qr；

⑤根據下列公式(1)，計算由兩相電壓V_dr、V_qr結合轉子位置角反饋θ經dq/αβ坐標變換得到αβ坐標系下的兩相電壓V_αr、V_βr；

⑥V_αref、V_βref作為期望電壓矢量進行SVPWM調制，發觸發脈沖輸入四相H全橋逆變器，進而驅動四相永磁容錯電動機；

⑦根據下列公式(2)，四相定子電流i_a、i_b、i_c、i_d經過abcd/αβ坐標變換得到i_α、i_β

⑧根據下列公式(3)，兩相電流i_α、i_β結合轉子位置反饋角θ經過αβ/dq坐標變得到i_d、i_q，作為下一周期電流比較的根據，反饋到第③步；

⑨轉子位置角反饋到第⑤步和第⑧步，轉速ω反饋到第①步。

2.根據權利要求1所述的四相永磁容錯電動機的控制方法，其特征在于，當系統發生缺相故障時，采用容錯轉矩控制，其步驟進一步為：

a)給定轉速ω_ref與實際反饋ω作差，得到轉速誤差Dw；

b)Dw經過轉速控制器，得到容錯轉矩控制器的電流幅值參考值I_mr；

c)根據故障判別結果進行容錯控制，其具體的方法為以保持故障前的圓形磁場為目標，以銅耗最小和最大轉矩輸出為約束條件，在仍保持電流正弦波輸出的條件下求解各相電流的解析式，?

當A、B、C、D相分別開路時，各相電流解析式分別由下列公式(4)、(5)、(6)、(7)確定：

以上式中θ_e為轉子電角度，且有q_e＝n_pq，n_p為電機極對數；同時，當任意相鄰的兩相缺相時，電機仍可以調整剩余兩相的幅值和相位來滿足圓形磁場條件而實現其無擾運行，當電機A、B相缺相運行時的各相期望電流由公式(8)所決定，其余情況可依此類推；

d)四相電流給定值i_ar、i_br、i_cr、i_dr分別與四相電流實際反饋值i_a、i_b、i_c、i_d比較得到四相電流誤差給電流滯環比較器；

e)電流滯環比較器根據四相電流誤差發觸發脈沖以決定逆變器的開關狀態；

f)觸發脈沖驅動逆變器給四相永磁容錯電動機供電，轉速ω反饋到第a)步，轉子位置反饋到第c)步。

3.根據權利要求1所述的四相永磁容錯電動機的控制方法，其特征在于所述步驟⑥中，V_αref、V_βref作為期望電壓矢量進行SVPWM調制，其步驟為：

1)根據V_αref、V_βref的值判斷定子磁勢所在的扇區并選擇相應的零矢量和基本空間電壓矢量；

2)根據公式(9)計算基本空間電壓矢量和零矢量在周期T內的作用時間，?