[發明專利]一種雙轉子永磁同步電機在變負載時的轉速控制方法

在審

• 申請號: 202011608411.0
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112751515A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 趙金曉;潘峰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱宇龍自動化有限公司
• 主分類號: H02P21/22
• 分類號: H02P21/22;H02P6/17
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 劉景祥

1.一種雙轉子永磁同步電機在變負載時的轉速控制方法，其特征在于，所述轉速控制方法包括以下步驟：

步驟1：電機進入預啟動狀態，輸入電機所需的額定轉速n^*和額定直軸電流i_d^*；

步驟2：電流傳感器檢測電機定子繞組(11)中的電流i_a，i_b，i_c，經Clark變換和Park變換后轉化為直軸電流i_d和交軸電流i_q，輸入到電機的DSP控制器中；

步驟3：選取電機永磁體外轉子(12)作為優選控制對象，

步驟4：通過光電編碼器采集永磁體外轉子(12)和永磁體內轉子(13)的位置信息，

步驟5：對比永磁體外轉子(12)和永磁體內轉子(13)的位置信號θ₁和θ₂，若θ₁≤θ₂，則跳轉至步驟6，若θ₁θ₂，則跳轉至步驟7；

步驟6：將永磁體外轉子(12)的位置信息θ₁和轉速信息n₁作為系統的反饋信號，即θ＝θ₁，n＝n₁；

步驟7：將永磁體內轉子(13)的位置信息θ₂和轉速信息n₂作為系統的反饋信號，即θ＝θ₂，n＝n₂；

步驟8：檢測系統是否發出停機信號，若無停機信號，重復步驟4至步驟7，若檢測到停機信號，切斷三相逆變源供電，電機停轉。

2.根據權利要求1所述轉速控制方法，其特征在于，所述步驟3以永磁體外轉子(12)的轉速信息n₁和位置信息θ₁作為反饋信號，通過電流控制器和轉速控制器進行雙閉環控制，控制電機啟動，使得i_d＝i_d^*，n₁＝n。

3.根據權利要求1所述轉速控制方法，其特征在于，所述步驟4經正交編碼模塊后得到永磁體外轉子(12)和永磁體內轉子(13)的位置信號θ₁，θ₂和轉速信號n₁，n₂，并將其發送給DSP控制器。

4.根據權利要求1所述轉速控制方法，其特征在于，首先選取外轉子作為控制對象，通過轉速控制器和電流控制器使得定子繞組的直軸電流i_d和交軸電流i_q等于額定直軸電流i_d^*和額定交軸電流i_q^*，此時外轉子的磁鏈ψ₁被選擇定向，即ψ₁與額定直軸電流i_d^*的方向夾角固定，假設額定直軸電流i_d^*＝0，此時外轉子的轉矩角ξ₁＝90°。外轉子上的電磁轉矩T_E1滿足：

內轉子的轉矩角為ξ₂，則此時內轉子上的電磁轉矩T_E2滿足：

由于定子繞組的對稱性，當定子繞組中電流固定時，外轉子的磁鏈ψ₁和內轉子的磁鏈ψ₂相等：

ψ₁＝ψ₂ (3)

當內轉子和外轉子的負載轉矩T_L1，T_L2相同時，即：T_L1＝T_L2；

當內轉子和外轉子的負載轉矩T_L1，T_L2滿足：T_L1T_L2時；

當內轉子和外轉子的負載轉矩T_L1，T_L2滿足：T_L1T_L2時。