[發明專利]開關磁阻電機的轉矩平滑控制方法

有效

• 申請號: 201010607099.3
• 申請日: 2010-12-27
• 公開（公告）號: CN102545743A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 高超;馬良玉;蔣哲
• 申請（專利權）人: 北京中紡銳力機電有限公司
• 主分類號: H02P6/10
• 分類號: H02P6/10
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 王偉鋒;姚鐵

技術領域

本發明涉及開關磁阻電機的驅動領域，尤其是涉及開關磁阻電機的轉矩平滑控制方法。

背景技術

開關磁阻電機(Switched?Reluctance?Motor，簡稱SRM)因結構簡單、堅固，制造成本低，調速范圍寬及效率高等優點，使其成為可變速驅動系統中極具潛力的新成員。然而SRM由于雙凸板結構和開關形式供電電源，導致了其不可避免的轉矩波動缺點，由此引起的噪聲問題對其應用領域的進一步擴大產生了阻礙作用。降低SRM轉矩波動是當前電力傳動和電機控制界的突出問題和研究難點。

轉矩波動現象在高速運行時因脈沖頻率較高，對一般生產機械并無影響，也難以覺察，但在SRM在起動或低速運行時，轉矩波動頻率降低，其波動幅值大，影響也可能隨之加大，嚴重時甚至電機有一種“步進”感覺。SRM在起動或低速運行時，旋轉電動勢引起的壓降小，電感上升期的時間長，而電流隨時間的變化率相當大，為避免過大的電流脈沖峰值，多采用如圖1所示的現有的電流斬波控制模式，即在SRM的一相導通周期內，電流的波形控制器在恒定值，電流的有效值被限制在唯一的幅值Im，導通180度電角度，會出現兩相同時導通和一相導通產生的如圖2所示的轉矩幅值不一樣，本質原因是因為非線性的轉矩特性。

發明內容

針對上述現有技術中的缺陷，本發明提供了一種開關磁阻電機的轉矩平滑控制方法，以解決一相導通與兩相同時導通造成的轉矩波動幅值較大的問題。

本發明提供的開關磁阻電機的轉矩平滑控制方法，開關磁阻電機的控制模式為電流斬波控制模式，其中當兩相同時導通時，將所述電流斬波控制模式中的兩相導通區間的電流分別降到預設電流幅值，使得兩相同時導通時的轉矩幅值接近一相導通時的轉矩幅值。

所述預設電流幅值根據兩相同時導通時的轉矩幅值與一相導通時的轉矩幅值的接近程度而定。

在開關磁阻電機的低速狀態時，當兩相同時導通時，將所述電流斬波控制模式中的兩相導通區間的電流分別降到預設電流幅值。

開關磁阻電機的低速狀態包括起動狀態和低速運行狀態。

所述低速運行狀態包括電動情況下的低速運行狀態和制動情況下的低速運行狀態。

本發明一種開關磁阻電機的轉矩平滑控制方法，當兩相同時導通時，通過將兩相導通區間的電流幅值降到預設電流幅值，使得兩相同時導通時的轉矩幅值接近一相導通時的轉矩幅值，有效地抑制轉矩的波動，減小了轉矩脈動，實現轉矩的平滑控制。

附圖說明

圖1為開關磁阻電機的現有的電流斬波控制模式的各相電流波形；

圖2為對應于采用圖1所示的電流斬波控制模式時的轉矩波形；

圖3為本發明開關磁阻電機的轉矩平滑控制方法中所采用的電流斬波控制模式的各相電流波形；

圖4為對應于采用圖3所示的電流斬波控制模式時的轉矩波形。

具體實施方式

本發明提供的開關磁阻電機的轉矩平滑控制方法，開關磁阻電機的控制模式為電流斬波控制模式，其中當兩相同時導通時，將所述電流斬波控制模式中的兩相導通區間的電流分別降到預設電流幅值，使得兩相同時導通時的轉矩幅值接近一相導通時的轉矩幅值。