[發明專利]一種混合勵磁磁通切換電機無位置傳感器復合控制方法

在審

• 申請號: 202010635562.9
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111654223A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 張蔚;王家樂;楊澤賢;任鴻雷;翟良冠
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: H02P21/24
• 分類號: H02P21/24;H02P21/32;H02P21/18
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 吳旭

1.一種混合勵磁磁通切換電機無位置傳感器復合控制方法，其特征在于，包含以下步驟：

根據復合控制計算后輸出的轉速值將控制過程分為：第一階段，當轉速時，為零低速階段，為轉速上限值；第二階段，當轉速時，為過渡階段，為轉速下限值；第三階段，當轉速時，為中高速階段；

其中，零低速階段采用脈振高頻電壓注入法來檢測轉速和轉子位置；過渡階段采用加權平均值算法來檢測轉速和轉子位置；中高速階段采用引入勵磁繞組的改進型模型參考自適應算法估算轉速和轉子位置。

2.根據權利要求1所述的混合勵磁磁通切換電機無位置傳感器復合控制方法，其特征在于，分別取值為額定轉速的10％和15％。

3.根據權利要求1所述的混合勵磁磁通切換電機無位置傳感器復合控制方法，其特征在于，所述零低速階段檢測轉速和轉子位置包括以下具體步驟：

步驟1：在d軸上疊加一個高頻電壓激勵，然后檢測電機中所產生的對應高頻響應電流

步驟2：通過低通濾波器后，得到零低速階段轉子位置估算觀測器的輸入信號即：

如果混合勵磁磁通切換電機的轉子位置估計誤差值小于30°，則可以把所述輸入信號線性化，即：

其中：L＝(L_d+L_q)/2，ΔL＝(L_d-L_q)/2；V_inj為注入的高頻電壓的幅值，ω_h為注入的高頻電壓的角速度，L_d為直軸電感，L_q為交軸電感，為轉子估計誤差角，t為時間；LPF表示低通濾波器；L為平均電感，ΔL為半差電感；

如果調節為零，則電機的轉子位置估計誤差值也為零，即轉子位置估計值收斂到轉子位置實際值；將作為位置觀測器比例積分器的輸入，得到估計的轉子角速度，對估計轉子角速度進行積分得到估計轉子位置。

4.根據權利要求1所述的混合勵磁磁通切換電機無位置傳感器復合控制方法，其特征在于，過渡階段檢測轉速和轉子位置包括以下具體步驟：

其中，為零低速階段的轉子位置估計角，為中高速階段的轉子位置估計角；為零低速階段的估計轉速，為中高速階段的估計轉速；σ為加權因子。

5.根據權利要求1所述的混合勵磁磁通切換電機無位置傳感器復合控制方法，其特征在于，所述中高速階段中估算轉速和轉子位置包括以下具體步驟：

其中：K_p、K_i分別為比例和積分系數，s表示復變量，i_q、i_d分別為交直軸電流，分別為交直軸估計電流，ψ_m為永磁體磁鏈，M_f為勵磁繞組和電樞繞組相互作用生成的互感幅值，i_f、分別為勵磁電流和估計勵磁電流，L_q、L_d分別為交直軸電感；λ為中間常量，L_f為勵磁繞組的電感。