[發(fā)明專利]一種九相無刷直流電機(jī)、調(diào)速系統(tǒng)及分?jǐn)?shù)階轉(zhuǎn)速控制器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610296567.7
• 申請日: 2016-05-06
• 公開（公告）號: CN105897072B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龍駒;姜曾;何垂柯
• 申請（專利權(quán)）人: 西華大學(xué)
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 羅滿

1.一種水泵用九相無刷直流電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)速系統(tǒng)包括九相電機(jī)主體模塊、三個(gè)參考電流模塊、三個(gè)電流滯環(huán)控制模塊、三個(gè)逆變器模塊以及三個(gè)分?jǐn)?shù)階轉(zhuǎn)速控制器，其中，所述九相電機(jī)主體模塊的各個(gè)輸入端分別與三個(gè)所述逆變器模塊的輸出端對應(yīng)相連；

所述分?jǐn)?shù)階轉(zhuǎn)速控制器包括用于調(diào)整比例參數(shù)的比例控制模塊、用于調(diào)整積分參數(shù)的積分控制模塊、用于調(diào)整微分參數(shù)的微分控制模塊、用于使實(shí)際得到的積分階次逼近給定積分階次，并按照所述積分階次對輸入所述分?jǐn)?shù)階轉(zhuǎn)速控制器的轉(zhuǎn)速偏差進(jìn)行變化步調(diào)調(diào)整的分?jǐn)?shù)階積分濾波器模塊、用于使實(shí)際得到的微分階次逼近給定微分階次，并按照所述微分階次對所述轉(zhuǎn)速偏差進(jìn)行振蕩調(diào)整的分?jǐn)?shù)階微分濾波器模塊、用于對所述分?jǐn)?shù)階積分濾波器模塊的輸出信號進(jìn)行微調(diào)的積分慣性模塊、用于對所述分?jǐn)?shù)階微分濾波器模塊的輸出信號進(jìn)行微調(diào)的微分慣性模塊、加法器模塊以及用于對所述分?jǐn)?shù)階轉(zhuǎn)速控制器進(jìn)行整體微調(diào)的全局比例放大控制模塊；所述全局比例放大控制模塊內(nèi)的量化因子依據(jù)外界影響以及實(shí)際需求自適應(yīng)調(diào)整；

所述全局比例放大控制模塊的輸入端與所述分?jǐn)?shù)階轉(zhuǎn)速控制器的轉(zhuǎn)速偏差輸入端相連，所述全局比例放大控制模塊的輸出端分別與所述比例控制模塊的輸入端、所述積分控制模塊的輸入端以及所述微分控制模塊的輸入端相連；所述積分控制模塊的輸出端與所述分?jǐn)?shù)階積分濾波器模塊的輸入端相連；所述分?jǐn)?shù)階積分濾波器模塊的輸出端與所述積分慣性模塊的輸入端相連；

所述積分慣性模塊與所述分?jǐn)?shù)階積分濾波器模塊集成于同一個(gè)模塊內(nèi)，該模塊為積分濾波模塊；所述微分慣性模塊與所述分?jǐn)?shù)階微分濾波器模塊集成于同一個(gè)模塊內(nèi)，該模塊為微分濾波模塊；

所述微分控制模塊的輸出端與所述分?jǐn)?shù)階微分濾波器模塊的輸入端相連，所述分?jǐn)?shù)階微分濾波器模塊的輸出端與所述微分慣性模塊的輸入端相連；

所述加法器模塊的第一輸入端與所述比例控制模塊的輸出端相連，所述加法器模塊的第二輸入端與所述積分慣性模塊的輸出端相連，所述加法器模塊的第三輸入端與所述微分慣性模塊的輸出端相連，所述加法器模塊的輸出端為所述分?jǐn)?shù)階轉(zhuǎn)速控制器的輸出端；

所述九相電機(jī)主體模塊包括核心本體模塊、轉(zhuǎn)矩測量模塊以及轉(zhuǎn)速測量模塊，其中所述核心本體模塊包括：

用于分別對應(yīng)接收所述水泵用九相無刷直流電機(jī)的三套線圈繞組的三相線電壓并將其轉(zhuǎn)換為相電壓的三個(gè)線-相電壓轉(zhuǎn)換模塊、用于確定對應(yīng)的所述線圈繞組之間的互感和自感的九個(gè)互感-自感模塊以及用于根據(jù)所述線圈繞組的角頻率和角位移生成感應(yīng)電動(dòng)勢的電動(dòng)勢生成模塊；其中：

每個(gè)所述線-相電壓轉(zhuǎn)換模塊的三個(gè)輸出端分別與三個(gè)所述互感-自感模塊的輸入端對應(yīng)相連，其中各個(gè)所述線-相電壓轉(zhuǎn)換模塊分別與不同的三個(gè)所述互感-自感模塊相連；每個(gè)所述互感-自感模塊的輸出端作為對應(yīng)的電機(jī)繞組的對應(yīng)相上的線電流輸出端；

所述電動(dòng)勢生成模塊包括轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角速度輸入端以及轉(zhuǎn)子位置角輸入端，所述電動(dòng)勢生成模塊的輸出端分別與三個(gè)所述線-相電壓轉(zhuǎn)換模塊的電動(dòng)勢輸入端相連；

比例控制模塊內(nèi)預(yù)設(shè)的量化因子為比例參數(shù)，比例參數(shù)設(shè)置為0.14；積分控制模塊內(nèi)預(yù)設(shè)的量化因子為積分參數(shù)，積分參數(shù)設(shè)置為0.00185；微分控制模塊內(nèi)預(yù)設(shè)的量化因子為微分參數(shù)，微分參數(shù)設(shè)置為0；給定積分階次的范圍為-0.9～-1；分?jǐn)?shù)階積分濾波器模塊以及分?jǐn)?shù)階微分濾波器模塊的濾波器階次設(shè)置為7階。

2.一種水泵用九相無刷直流電機(jī)，其特征在于，包括權(quán)利要求1所述的調(diào)速系統(tǒng)。