[發(fā)明專利]一種三相開關(guān)磁阻電機轉(zhuǎn)矩脈動兩電平抑制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410432999.7
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN104333276B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳昊;石交通
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學
• 主分類號: H02P6/10
• 分類號: H02P6/10
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務(wù)所(普通合伙)32249
• 代理人: 楊曉玲

1.一種三相開關(guān)磁阻電機轉(zhuǎn)矩脈動兩電平抑制方法，其特征在于，包括如下步驟：

a.在轉(zhuǎn)子位置區(qū)間[0°，θ_r/3]設(shè)置第一組轉(zhuǎn)矩閾值(th1_low，th1_up)，在轉(zhuǎn)子位置區(qū)間[θ_r/3，θ_r/2]設(shè)置第二組轉(zhuǎn)矩閾值(th2_low，th2_up)，其中：4個轉(zhuǎn)矩閾值滿足條件：

th1_up＞th2_up＞0??(1)

TH2_low＜th1_low＜0??(2)

|th1_up|＝|th2_low|??(3)

|th2_up|＝|th1_low|??(4)

其中：轉(zhuǎn)子位置0°為最小相電感位置，轉(zhuǎn)子位置θ_r為齒距角即一個轉(zhuǎn)子周期，半個轉(zhuǎn)子周期是θ_r/2；

b.設(shè)置勵磁狀態(tài)S_A為A相供電勵磁的狀態(tài)，勵磁狀態(tài)S_A＝1表示A相供電勵磁電壓為正，勵磁狀態(tài)S_A＝-1表示A相供電勵磁電壓為負；設(shè)置勵磁狀態(tài)S_B為B相供電勵磁的狀態(tài)，勵磁狀態(tài)S_B＝1表示B相供電勵磁電壓為正，勵磁狀態(tài)S_B＝-1表示B相供電勵磁電壓為負，期望的總平滑轉(zhuǎn)矩為Te；

c.對相鄰的A相和B相供電勵磁，A相供電勵磁比B相供電勵磁超前θ_r/3，此時，A相關(guān)斷，B相開通，通過A相到B相兩個區(qū)間的換相過程，實現(xiàn)三相開關(guān)磁阻電機轉(zhuǎn)矩脈動的兩電平抑制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三相開關(guān)磁阻電機轉(zhuǎn)矩脈動兩電平抑制方法，其特征在于：所述A相到B相兩個區(qū)間的換相過程如下：

(1)在轉(zhuǎn)子位置區(qū)間[0°，θ₁]，A相使用第二組轉(zhuǎn)矩閾值(th2_low，th2_up)，B相使用第一組轉(zhuǎn)矩閾值(th1_low，th1_up)，臨界位置θ₁是在換相過程中自動出現(xiàn)的，無需額外進行計算；

(1.1)在轉(zhuǎn)子位置0°進入B相導通周期，設(shè)定初始勵磁狀態(tài)S_B＝1，B相電流和轉(zhuǎn)矩從0開始增大；勵磁狀態(tài)S_A保持原有狀態(tài)S_A＝-1，A相電流與轉(zhuǎn)矩減小；由于B相在該位置電感變化率及電流較小，因此B相轉(zhuǎn)矩增大速率小于A相轉(zhuǎn)矩減小速率，總轉(zhuǎn)矩隨A相減小；

(1.2)當總轉(zhuǎn)矩首先達到轉(zhuǎn)矩值T_e+th1_low時，不滿足A相、B相狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件，勵磁狀態(tài)S_A和S_B保持原有狀態(tài)，總轉(zhuǎn)矩繼續(xù)減小；

(1.3)當總轉(zhuǎn)矩減小到轉(zhuǎn)矩值T_e+th2_low時，滿足A相狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件，勵磁狀態(tài)S_A從-1切換到1，A相轉(zhuǎn)矩增大；B相保持原有狀態(tài)，B相轉(zhuǎn)矩繼續(xù)增大，從而總轉(zhuǎn)矩增大；

(1.4)當總轉(zhuǎn)矩增大達到轉(zhuǎn)矩值T_e+th1_low時，不滿足A、B兩相狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件，勵磁狀態(tài)S_A和S_B保持原有狀態(tài)，總轉(zhuǎn)矩繼續(xù)增大；

(1.5)當總轉(zhuǎn)矩增大到轉(zhuǎn)矩值T_e+th2_up時，滿足A相狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件，勵磁狀態(tài)S_A從1切換到-1，A相轉(zhuǎn)矩減小；但不未滿足B相狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件，勵磁狀態(tài)S_B保持原有狀態(tài)，總轉(zhuǎn)矩開始減小；

(1.6)重復步驟(1.2)～(1.5)，勵磁狀態(tài)S_B一直保持狀態(tài)1，即B相受正電壓激勵，B相電流和轉(zhuǎn)矩以最大速率增大；勵磁狀態(tài)S_A在-1和1之間切換，將總轉(zhuǎn)矩始終控制在[T_e+th2_low，T_e+th2_up]之間，從而抑制三相開關(guān)磁阻電機轉(zhuǎn)矩在轉(zhuǎn)子位置區(qū)間[0°，θ₁]的脈動；

(2)在轉(zhuǎn)子位置區(qū)間[θ₁，θ_r/3]，A相繼續(xù)使用第二組轉(zhuǎn)矩閾值(th2_low，th2_up)，B相繼續(xù)使用第一組轉(zhuǎn)矩閾值(th1_low，th1_up)；

(2.1)在轉(zhuǎn)子位置θ₁位置，此時B相電感變化率及相電流已達到一定水平，當勵磁狀態(tài)S_B＝1，勵磁狀態(tài)S_A＝-1時，B相轉(zhuǎn)矩上升速率不再小于A相轉(zhuǎn)矩下降速率，總轉(zhuǎn)矩變化趨勢由B相決定，總轉(zhuǎn)矩增大；

(2.2)當總轉(zhuǎn)矩上升至轉(zhuǎn)矩值T_e+th1_up，滿足B相狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件，勵磁狀態(tài)S_B由1轉(zhuǎn)為-1，B相轉(zhuǎn)矩下降；勵磁狀態(tài)S_A保持-1狀態(tài)，總轉(zhuǎn)矩下降；

(2.3)當總轉(zhuǎn)矩首先下降到轉(zhuǎn)矩值T_e+th2_up，不滿足A、B兩相狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件，勵磁狀態(tài)S_A和S_B保持原有狀態(tài)，總轉(zhuǎn)矩繼續(xù)下降；

(2.4)總轉(zhuǎn)矩下降到轉(zhuǎn)矩值T_e+th1_low，滿足B相狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件，勵磁狀態(tài)S_B由-1轉(zhuǎn)為1，B相轉(zhuǎn)矩增加；勵磁狀態(tài)S_A保持-1狀態(tài)，總轉(zhuǎn)矩隨B相轉(zhuǎn)矩而增加；

(2.5)當總轉(zhuǎn)矩增加到轉(zhuǎn)矩值T_e+th2_up，不滿足A、B兩相狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件，勵磁狀態(tài)S_A和S_B保持原有狀態(tài)，總轉(zhuǎn)矩繼續(xù)增加；

(2.6)當總轉(zhuǎn)矩增加到轉(zhuǎn)矩值T_e+th1_up，重復步驟(2.2)～(2.5)，勵磁狀態(tài)S_A保持-1狀態(tài)，勵磁狀態(tài)S_B在-1和1之間切換，將總轉(zhuǎn)矩被控制在[T_e+th1_low，T_e+th1_up]之間，從而抑制三相開關(guān)磁阻電機轉(zhuǎn)矩在轉(zhuǎn)子位置區(qū)間[θ₁，θ_r/3]的脈動。