[發明專利]一種兩相混合式步進電機中速轉矩補償方法及裝置

有效

• 申請號: 202110700403.7
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113258841B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 羅清偉;李信鋒;王申相
• 申請（專利權）人: 深圳市杰美康機電有限公司
• 主分類號: H02P8/18
• 分類號: H02P8/18;H02P21/13;H02P21/14;H02P21/18
• 代理公司: 北京惟盛達知識產權代理事務所(普通合伙) 11855
• 代理人: 董鴻柏

1.一種兩相混合式步進電機中速轉矩補償方法，其特征在于：本方法首先進行感應電動勢觀測，根據輸入電壓和輸入電流求解靜止坐標系下感應電動勢，然后根據靜止坐標系下感應電動勢進行相位角調制和電壓補償；

A、相位角調制，

A.1、根據靜止坐標系下感應電動勢和轉矩常數求解轉速，

A.2、提取轉矩脈動量，

A.3、求解中速轉矩補償角度，修正電機給定電流相位角；

B、電壓補償，

B.1、坐標變換得旋轉坐標系下感應電動勢，

B.2、將旋轉坐標系下感應電動勢經低通濾波器后再進行反坐標變換，

B.3、求解中速轉矩補償電壓，補償輸出電壓；

進行感應電動勢觀測時，靜止坐標系下感應電動勢為：

，

，

式中，為輸入電壓，為輸入電流，為電阻，為電感；

在B.2中，將旋轉坐標系下感應電動勢經過低通濾波器得到，再通過反派克變換得到,

；

在B.3中，補償電壓分別為

式中為補償系數，并根據補償電壓補償電機輸出電壓。

2.如權利要求1所述的兩相混合式步進電機中速轉矩補償方法，其特征在于：在步驟A.1中根據求解轉速，

其中為轉矩常數。

3.如權利要求2所述的兩相混合式步進電機中速轉矩補償方法，其特征在于：在步驟A.2中將轉速經過低通濾波器得到轉速直流分量，將轉速和轉速直流分量通過做差，得到轉矩脈動量。

4.如權利要求3所述的兩相混合式步進電機中速轉矩補償方法，其特征在于：在步驟A.3中將轉矩脈動量經過積分器，得到中速轉矩補償角度。

5.如權利要求1所述的兩相混合式步進電機中速轉矩補償方法，其特征在于：在B.1中，將靜止坐標系下感應電動勢，進行派克變換可得旋轉坐標系下感應電動勢，

，

為派克變換中靜止坐標系與旋轉坐標系之間的夾角。

6.一種兩相混合式步進電機中速轉矩補償裝置，其特征在于，本裝置包括：

感應電動勢觀測模塊，用于自輸入電壓和輸入電流生成靜止坐標系下感應電動勢；

相位角調制模塊，用于根據靜止坐標系下感應電動勢生成補償角度，補償角度用于修正電機給定電流相位角；

補償電壓計算模塊，用于根據靜止坐標系下感應電動勢生成補償電壓，補償電壓用于增加電機輸出電壓；

所述相位角調制模塊包括

轉速估算模塊，用于根據靜止坐標系下感應電動勢估算轉速，

低通濾波器，用于根據轉速得到轉速直流分量，

轉矩脈動量提取模塊，用于將轉速和轉速直流分量做差，得到轉矩脈動量，

積分器，用于將轉矩脈動量積分得到中速轉矩補償角度；

所述補償電壓計算模塊包括

坐標轉換模塊，用于將靜止坐標系下感應電動勢轉換為旋轉坐標系下感應電動勢，

低通濾波器，用于處理旋轉坐標系下感應電動勢，

反坐標轉換模塊，用于將低通濾波器處理后的旋轉坐標系下感應電動勢進行反坐標轉換，

補償電壓計算模塊采用反坐標轉換模塊計算出的感應電動勢計算補償電壓。