[發明專利]偏置60度六相永磁同步電機缺一相容錯型轉矩控制方法

有效

• 申請號: 201410477291.3
• 申請日: 2014-09-18
• 公開（公告）號: CN104184380A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 周揚忠;陳小劍;熊先云;林曉剛
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: H02P21/05
• 分類號: H02P21/05;H02P21/14
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

1.一種偏置60度六相永磁同步電機缺一相容錯型轉矩控制方法，其特征在于包括以下步驟：

第一步，采集剩余健康相B~F電流???????????????????????????????????????????????及轉子位置角；

第二步，利用公式1中T5正交變換矩陣，將剩余健康五相電流變換為αβ坐標中及零序軸系中：

?????????????????（公式1）

；

第三步，利用公式8及計算虛擬定子電流：

???????????????????????????????????（公式8）

其中為虛擬定子磁鏈，為虛擬轉子磁鏈，為定子磁鏈，

為定子電流，為轉子磁鏈，為相繞組電感；

????，；

第四步，利用公式9、、虛擬轉子磁鏈及轉子位置角計算出虛擬定子磁鏈：

??????????（公式9）

其中，，、分別為主磁路的直、交軸電感，、，為永磁體耦合到相繞組磁鏈幅值；

第五步，判斷虛擬定子磁鏈矢量所處αβ平面扇區編號；

第六步，根據虛擬定子磁鏈及虛擬定子磁鏈幅值給定，經磁鏈滯環比較器，輸出控制虛擬定子磁鏈幅值的變量：

????；

第七步，利用公式10、及計算電磁轉矩：

?????????????????????????????????????(公式10)

其中為電機磁極對數；

第八步，將電磁轉矩及其給定值，送給轉矩滯環比較器，輸出控制電磁轉矩變量τ：

，其中為轉矩滯環環寬；

第九步，將αβ平面中定子電流送給零序電流給定環節，輸出對應的零序電流給定值，并將及實際零序電流送給零序電流誤差計算環節，輸出零序電流誤差矢量：

；

第十步，將、τ、及同時送給最優開關矢量表，獲得一組剩余健康五相逆變橋最優開關組合，通過逆變器作用于剩余五相健康相繞組，實現零序電流誤差、虛擬定子磁鏈幅值誤差及電磁轉矩誤差為0控制目標。

2.根據權利要求1所述的一種偏置60度六相永磁同步電機缺一相容錯型轉矩控制方法，其特征在于：所述第四步中虛擬轉子磁鏈獲取步驟如下：

S1，根據檢測的轉子位置角、永磁體耦合到相繞組磁鏈幅值，計算出αβ坐標系中轉子磁鏈

：、；

S2，利用公式8及轉子磁鏈，計算出虛擬轉子磁鏈：

，。

3.根據權利要求1所述的一種偏置60度六相永磁同步電機缺一相容錯型轉矩控制方法，其特征在于：所述第五步中虛擬定子磁鏈矢量所處扇區編號獲取步驟如下：

S01，將定子電壓矢量圖αβ平面中相鄰的不同向的兩個虛擬定子電壓矢量之間夾角區域定義為一個扇區，并編號；

S02，提取虛擬定子磁鏈矢量幅角：

；

S03，結合S01和S02，判讀虛擬定子磁鏈所處S01中αβ平面中扇區編號。

4.根據權利要求1所述的一種偏置60度六相永磁同步電機缺一相容錯型轉矩控制方法，其特征在于：所述第八步中電磁轉矩給定，視具體驅動系統控制變量而定：若控制的是電磁轉矩，則系統直接給定該值；若控制的是轉速，則速度控制器輸出即為轉矩給定；若控制的是轉子位置角，則位置控制器輸出即為轉矩給定。

5.根據權利要求1所述的一種偏置60度六相永磁同步電機缺一相容錯型轉矩控制方法，其特征在于：所述第九步中零序電流給定環節具體策略取決于實際驅動系統的控制性能指標要求，若要求將零序電流控制為零，則零序電流給定；若要求將剩余健康五相電流控制為幅值平衡，且幅值最小時，則零序電流給定為：

，。

6.根據權利要求1所述的一種偏置60度六相永磁同步電機缺一相容錯型轉矩控制方法，其特征在于：所述第十步中最優開關矢量表獲取步驟如下：

S001，將定子電壓矢量圖z1z2平面中相鄰零序電壓矢量所夾區域定義為一個扇區；

S002，從減小定子繞組電流諧波出發，根據z1z2平面中零序電流矢量的控制誤差矢量所處的空間扇區，確定出一組可以實現該誤差矢量減小的逆變器開關組合；

S003，根據虛擬定子磁鏈矢量所處扇區判斷結果及S002判斷結果，判斷S002所獲得的每一組逆變器開關組合對虛擬定子磁鏈幅值及電磁轉矩控制效果；

S004，根據零序電流誤差矢量所處的空間扇區、虛擬定子磁鏈所處扇區編號、磁鏈幅值控制變量、電磁轉矩控制變量τ和S003分析結果，制定一張剩余健康五相逆變器最優開關矢量表，輸出入變量為：零序電流誤差矢量所處的空間扇區、虛擬定子磁鏈所處扇區編號、磁鏈幅值控制變量、電磁轉矩控制變量τ，輸出變量為：剩余健康五相逆變器最優開關狀態。