[發明專利]一種ECM電機的恒力矩控制方法

有效

• 申請號: 201310518422.3
• 申請日: 2013-10-28
• 公開（公告）號: CN104579044A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 趙勇
• 申請（專利權）人: 中山大洋電機股份有限公司
• 主分類號: H02P6/16
• 分類號: H02P6/16;H02P6/08
• 代理公司: 中山市漢通知識產權代理事務所(普通合伙) 44255
• 代理人: 古冠開

技術領域：

本發明涉及一種ECM電機的恒力矩控制方法。?

背景技術：

ECM電機，簡稱電子換相電機，也可以稱作直流無刷永磁同步電機，因ECM電機使用環境不同，ECM電機的控制模式一般有：恒轉速控制、恒力矩控制和恒風量控制等，恒力矩控制是較為常用的模式，目前常用的矢量控制方式，矢量控制數學模型復雜，計算繁瑣，需要運算能力較強的CPU，制造成本較高。恒力矩控制也有通過標量控制母線電流的方式進行，如見1993年公開的美國專利US5220259(A)，該專利說明書及權利要求披露利用母線電流進行恒力矩控制，但該種控制方式仍然復雜，控制的變量較多，控制精度較差。?

發明內容：

本發明的目的是提供一種ECM電機的恒力矩控制方法，它數學模型簡單，算法簡潔，對CPU運算要求不高，成本較低，控制精度較高。?

本發明的目的是通過下述技術方案予以實現的。?

一種ECM電機的恒力矩控制方法，所述的ECM電機具有定子組件、轉子組件、機殼組件以及電機控制器，所述的電機控制器包括電源電路、微處理器、逆變電路和轉子位置測量電路，電源電路為各部分電路供電，轉子位置測量電路檢測轉子位置信號并輸入到微處理器，微處理器控制逆變電路，逆變電路控制定子組件的各相線圈繞組的通斷電，其特征在于：它包括如下步驟：?

步驟A）利用實驗手段建立電機輸出的力矩值與直流母線電流的函數關系式Itad=F(T,P)并存入微處理器，其中Itad是母線電流，T是電機輸出的力矩值，P是微處理器輸入到逆變電路PWM信號斬波輸出電壓；?

步驟B）獲取外部輸入目標力矩值T0，若電機處于停機狀態，運行電機，微處理器取得初始的PWM信號斬波輸出電壓P值，若電機處于運轉狀態，微處理?器獲取當前的PWM信號斬波輸出電壓P值；?

步驟C）微處理器根據目標力矩值T0和PWM信號斬波輸出電壓P值利用函數Itad=F(T,P)換算成對應的目標母線電流值Itad，檢測實時母線電流Ibus；?

步驟D)微處理器根據檢測到的實時母線電流Ibus，比較目標母線電流值Itad與實時母線電流Ibus進行閉環控制，若目標母線電流值Itad大于實時母線電流Ibus，增加PWM信號斬波輸出電壓P值，若目標母線電流值Itad小于實時母線電流Ibus，減少PWM信號斬波輸出電壓P值，若目標母線電流值Itad與實時母線電流Ibus相等，停止調節PWM信號斬波輸出電壓P值，ECM電機進入工況狀態”，然后回到步驟C)繼續進行恒力矩控制狀態。?

目標母線電流值Itad與實時母線電流Ibus相等是指實時母線電流Ibus偏離目標母線電流值Itad的誤差在1%范圍內。?

上述步驟A）的函數關系式Itad=F(T,P)是Itad=K1+K2*T+K3*P+K4*T*P,其中K1、K2、K3、K4是系數，T是力矩，P是PWM信號斬波輸出電壓。?

本發明與現有技術相比，具有如下效果：1）利用實驗手段得到電機輸出的力矩值與直流母線電流的函數關系式Itad=F(T,P)，微處理器根據目標力矩值T0利用函數Itad=F(T,P)換算成對應的目標母線電流值Itad；微處理器根據檢測到的實時母線電流Ibus，比較目標母線電流值Itad與實時母線電流Ibus進行閉環控制，若目標母線電流值Itad大于實時母線電流Ibus，提高微處理器輸入到逆變電路的PWM信號的占空比P值，若目標母線電流值Itad小于實時母線電流Ibus，降微處理器輸入到逆變電路的PWM信號的占空比P值，當目標母線電流值Itad與實時母線電流Ibus之間相等，停止調節微處理器輸入到逆變電路的PWM信號的占空比P值，它控制變量數目少，數學模型簡單，可以采用運算能力不高的CPU或者MCU等微處理器，從而大大降低產品成本，同時，閉環控制以及實驗手段的充分測量，有效保障控制的精度。?

附圖說明：

圖1是本發明的ECM電機的立體圖。?

圖2是本發明的ECM電機的電機控制器的立體圖。?

圖3是本發明的ECM電機的剖視圖；?

圖4是本發明的ECM電機的電機控制器的電路方框圖。?

圖5是圖4對應的電路圖。?

圖6是本發明的恒力矩控制方法的控制流程圖。?

圖7是本發明ECM電機與測工機的連接示意圖。?

具體實施方式：

下面通過具體實施例并結合附圖對本發明作進一步詳細的描述。?