[發明專利]一種通過相位超前策略提高無刷直流電機最大轉速的方法有效

申請號：	201811566647.5	申請日：	2018-12-19
公開（公告）號：	CN109687781B	公開（公告）日：	2020-12-04
發明（設計）人：	姚浩東;景立群;宋士偉	申請（專利權）人：	杭州湘濱電子科技有限公司
主分類號：	H02P6/34	分類號：	H02P6/34;H02P6/08;H02P6/28
代理公司：	杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217	代理人：	項軍
地址：	311258 浙江***	國省代碼：	浙江;33
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種通過相位超前策略提高直流電機最大轉速方法
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【說明書】：

本發明公開了一種通過相位超前策略提高無刷直流電機最大轉速的方法，包括如下步驟：S1，建立電機動態模型，電機動態模型和電壓的導通角有關；S2，將步驟S1建立的電機動態模型和電機的機械動力學方程一起構成電機的驅動系統模型；S3，通過對電機動態模型的仿真可以得出超前角控制對電機性能的影響；S4，根據超前角控制對電機性能的影響，控制超前角，從而提高電機最大轉速。本發明通過控制電壓，在反電勢比逆變器所能提供的最大電壓低時讓電壓的導通角超前，這個過程可以通過在反電勢上升階段，以及反電勢從平直區域下降時，將電壓的導通角超前來實現。這樣電流的導通角也被發生超前，使得電流相位發生超前。

技術領域

本發明涉及電機技術領域，具體涉及永磁無刷直流電機。

背景技術

永磁同步電機按感應電勢波形進行分類可以分為永磁同步電機和永磁無刷直流電機。反電勢波形為梯形波的永磁同步電機稱為永磁無刷直流電機。永磁無刷直流電機的功率密度要比永磁同步電機大15％。同時每相電流工作的工作時間只有2/3周期，驅動永磁無刷直流電機時，只需要兩個晶體管導通，而在永磁同步電機控制中任何時候都需要三個晶體管導通。因此，無刷直流電機的控制中開關損耗要比永磁直流無刷電機小。這樣使得開關器件的溫度可靠性得到了增加。相比與永磁同步電機使用正弦波電流進行控制，永磁無刷直流電機的控制使用矩形波，這種矩形電流的產生和控制都更加簡單。永磁無刷直流電機在每個電周期中需要產生6個換向信號，而永磁同步電機則需要實時獲取電機的位置信息。永磁無刷直流電機因為其控制簡單、成本低的優勢而深受歡迎。

當無刷直流電機的轉速達到基速時，反電勢幅值將等于直流母線供電電壓。這時如果想要繼續提高轉速則需要控制電流的超前角進行弱磁控制。

發明內容

本發明所要解決的技術問題就是提供一種通過相位超前策略提高無刷直流電機最大轉速的方法，通過控制電流的超前角來實現提高無刷直流電機最大轉速。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：一種通過相位超前策略提高無刷直流電機最大轉速的方法，包括如下步驟：

步驟S1，建立電機動態模型，電機動態模型和電壓的導通角有關：

當導通角θ∈(30°,90°]時，狀態方程為：

當導通角θ∈(90°,150°]時，狀態方程為：

當導通角θ∈(150°,210°]時，狀態方程為：

當導通角θ∈(210°,270°]時，狀態方程為：

當導通角θ∈(270°,330°]時，狀態方程為：

當導通角θ∈(330°,360°]∪[0°,30°]時，狀態方程為：

上述狀態方程中變量的含義：