[發明專利]三相四開關永磁同步電機調速系統的直接轉矩控制方法

有效

• 申請號: 201810201999.4
• 申請日: 2018-03-12
• 公開（公告）號: CN108512473B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 寧博文;周鳳星;盧少武;嚴?？?/a>;馬婭婕;但峰;胡軼
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;H02P25/022
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

1.一種三相四開關永磁同步電機調速系統的直接轉矩控制方法，其特征在于，包括：

步驟一、利用三相四開關逆變器產生的四個不平衡電壓矢量，重構出在坐標平面對稱分布的六個基本電壓矢量以及零電壓矢量，

步驟二、獲取永磁同步電機位置，并計算得到電機轉速，通過滑模速度控制器得到參考轉矩給定值

步驟三、獲取永磁同步電機三相電流，并計算得到電機定子磁鏈和反饋轉矩，以電機轉矩和定子磁鏈作為控制對象，求取輸出電壓分量u_sq和u_sd，

步驟三中，

其中，i_sd，i_sq，ψ_sd，ψ_sq分別是兩相同步旋轉dq坐標系下的定子電流和磁鏈分量，R_s是定子電阻，L_d和L_q分別是dq軸電感，ω是轉子電角速度，n_p是電機極對數，T_s是控制周期，

ΔT_e為參考轉矩和反饋轉矩之差，為給定參考定子磁鏈值，

步驟四、根據電壓分量u_sq和u_sd得到參考電壓矢量判斷電壓矢量所在扇區，以位于該扇區中的重構得到的有效電壓矢量以及零矢量作為備選電壓矢量，選取評價函數將備選電壓矢量依次帶入評價函數G中分別與參考電壓矢量進行比較，通過選擇使得評價函數G最小的備選電壓矢量，作為最終的輸出電壓矢量u_i。

2.如權利要求1所述的三相四開關永磁同步電機調速系統的直接轉矩控制方法，其特征在于：

步驟一中，重構出的六個電壓矢量在坐標平面對稱分布，依次相差60°，且幅值相等，六個電壓矢量將坐標平面平分為六個扇區，分別為扇區Ⅰ、扇區Ⅱ、扇區Ⅲ、扇區Ⅳ、扇區Ⅴ、扇區Ⅵ。

3.如權利要求2所述的三相四開關永磁同步電機調速系統的直接轉矩控制方法，其特征在于：

其中，扇區Ⅰ的范圍是(-π/6，π/6)；扇區Ⅱ的范圍是(π/6，π/2)，扇區Ⅲ的范圍是(π/2，5π/6)，扇區Ⅳ的范圍是(5π/6，7π/6)，扇區Ⅴ的范圍是(7π/6，3π/2)，扇區Ⅵ的范圍是(3π/2，11π/6)。

4.如權利要求1所述的三相四開關永磁同步電機調速系統的直接轉矩控制方法，其特征在于：

步驟二中，通過轉速傳感器獲取永磁同步電機位置θ_r，求得電機轉速ω_r，以給定轉速ω_r^*和反饋轉速ω_r作為速度滑?？刂破鞯妮斎?，速度滑?？刂破鞯妮敵鰹閰⒖嫁D矩

5.如權利要求4所述的三相四開關永磁同步電機調速系統的直接轉矩控制方法，其特征在于：

其中，所述參考轉矩的計算公式如下：

其中，c、ε和k是系數，B是摩擦系數，J是轉動慣量，狀態變量x₁和x₂表示為

s＝cx₁+x₂,c＞0，

fal(s,α,δ)函數表示為：