[發明專利]一種用于航空起動發電系統的全速度無位置傳感器控制方法

有效

• 申請號: 201310713959.5
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN103647484B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發明（設計）人: 趙耀;王慧貞;劉偉峰;華潔;楊岑
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H02P6/18
• 分類號: H02P6/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于永磁電機和起動發電機同軸運行的航空起動發電系統全速度無位置傳感器技術，該方法只關注于起動發電機換相點間的時間間隔與永磁電機參考相線電勢過零點間的時間間隔的關系，因此對于永磁電機和發電時需要永磁電機提供勵磁電流的三級式電勵磁同步電機和電勵磁雙凸極電機等起動發電機而言，本發明對內轉子或外轉子、集中繞組或分布式繞組及各種相數的結構均適用；

其特征包括以下步驟：

1)首先計算確定永磁電機和起動發電機的定轉子極數，再通過仿真確定永磁電機定轉子位置變化與各相線電勢之間的關系，同時確定起動發電機的0°機械角度位置以及0°機械角度位置的參考相定轉子位置，根據已有的永磁電機定轉子位置變化與各相線電勢之間的關系確定同軸相連的永磁電機和起動發電機定轉子位置的關系，并確定永磁電機的參考檢測相；

2)通過注入脈沖法確定靜止時起動發電機轉子位置區域，即高頻開關不同組合的起動發電機驅動電路開關，在高頻開關時采樣直流母線上的電流，比較電流響應的幅值，確定初始位置轉子所在的區域范圍，然后確定初始導通開關管組合及初始開通時間，給定開通信號，電機開始旋轉；

3)通過基于換相點電流響應法進行起動無位置控制，即給當前導通相固定脈寬信號結束后，經過死區時間，分別給關閉的兩個開關管和換相后需要開通的兩個開關管高頻脈沖信號，檢測并比較母線電流響應的大小確定換相點，起動時還可以利用不間斷地檢測斬波電流值，實時計算當前導通相的串聯電感值，判斷換相點，同時根據換相點間隔不停檢測計算電機轉速；

4)將步驟3)中檢測到的電機轉速與設定的轉速閾值進行比較，當電機轉速小于閾值轉速時，繼續執行步驟3)，當電機轉速大于閾值轉速時，開始檢測步驟1)中確定的永磁電機的參考相線電勢；

5)不停的檢測步驟1)中永磁電機的參考相線電勢的過零點，當檢測到參考相線電勢第m個過零點時，起動發電機開始換相，同時清零過零點值，然后繼續檢測永磁電機參考相線電勢的過零點，檢測到第m個過零點時換相，并清零，依次循環，其中m是起動發電機換相點間的時間間隔與永磁電機參考相線電勢兩個過零點間的時間間隔比。

根據以上步驟可以完成電勵磁雙凸極電機的全速度范圍內轉子位置的判斷，實現電機全速度范圍無反轉帶載穩定運行，算法簡單，無需任何額外硬件，實現方便，具有良好的應用前景。