[發明專利]高速開關電機驅動控制方法

有效

• 申請號: 202110793990.9
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113708673B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 朱博;徐攀騰;嚴海健;谷裕;李建勛;宋述波;鄭星星;李倩;楊學廣
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司廣州局
• 主分類號: H02P6/10
• 分類號: H02P6/10;H02P21/00;H02P21/05;H02P21/13
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 鄧云鵬

本申請涉及一種高速開關電機驅動控制方法，該方法包括：獲取電機的運行參數；將運行參數作為反電勢滑模觀測器的輸入，通過反電勢滑模觀測器確定電機的第一反電勢；濾除第一反電勢中的目標次諧波，得到第二反電勢；根據第二反電勢、運行參數和預設的目標參數，生成電機轉矩控制信號，電機轉矩控制信號用于控制電機輸出穩定的轉矩。采用本方法能夠對反電勢滑模觀測器確定的第一反電勢進行濾波處理，濾除目標次諧波，提高反電勢的精確度。通過第二反電勢、運行參數和預設的目標參數對電機進行直接轉矩控制時，能夠有效抑制非理想反電動勢諧波和電機低速運行時電流換相所引起的轉矩脈動，使得電機輸出穩定的轉矩。

技術領域

本申請涉及電機控制技術領域，特別是涉及一種高速開關電機驅動控制方法。

背景技術

在電力工業，電機作為電能生產、輸送和應用的主要裝置，在農業、工礦企業、國防、交通運輸業和科學文化以及日常生活等方面得到廣泛應用。

以無刷直流電機為例，無刷直流電機既具有交流電機結構簡單，運行可靠，維修方便的優點，又具有直流電機運行效率高，無勵磁損耗，調速性能好等優點。為了使無刷直流電機能在精密驅動領域中應用，需要無刷直流電機提供較小的轉矩脈動，然而，非理想反電動勢諧波引起的轉矩脈動和換相引起的轉矩脈動，嚴重影響無刷直流電機的性能，增大無刷直流電機的損耗。

因此，亟需一種抑制無刷直流電機的產生較大的轉矩脈動的方法。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種能夠抑制轉矩脈動的高速開關電機驅動控制方法。

一方面，提供了電機控制方法，其特征在于，方法包括：

獲取電機的運行參數；

將運行參數作為反電勢滑模觀測器的輸入，通過反電勢滑模觀測器確定電機的第一反電勢；

濾除第一反電勢中的目標次諧波，得到第二反電勢；

根據第二反電勢、運行參數和預設的目標參數，生成電機轉矩控制信號，電機轉矩控制信號用于控制電機輸出穩定的轉矩。

在其中一個實施例中，運行參數包括定子相電壓和定子相電流；

則將運行參數作為反電勢滑模觀測器的輸入，通過反電勢滑模觀測器確定電機的第一反電勢，包括：

通過預設的第一變換函數，將定子相電流轉換為兩相靜止坐標系下的坐標軸測量電流，將定子相電壓轉換為兩相靜止坐標系下的坐標軸測量電壓；

將坐標軸測量電流和坐標軸測量電壓作為反電勢滑模觀測器的輸入，得到電機在兩相靜止坐標系下的反電勢；

將兩相靜止坐標系下的反電勢確定為第一反電勢。

在其中一個實施例中，濾除第一反電勢中的目標次諧波，得到第二反電勢，包括：

通過預設的第二變換函數，將第一反電勢轉換為旋轉坐標系下的反電勢；

濾除旋轉坐標系下的反電勢中的二次諧波和六次諧波，得到旋轉坐標系下濾波處理后的反電勢；

通過第二變換函數的逆變換，將旋轉坐標系下濾波處理后的反電勢轉換為兩相靜止坐標系下濾波處理后的反電勢，并確定兩相靜止坐標系下濾波處理后的反電勢為第二反電勢。

在其中一個實施例中，運行參數包括定子相電壓、定子相電流和轉子角速度；目標參數包括目標轉矩和目標磁鏈幅值；

則根據第二反電勢、運行參數和預設的目標參數，生成電機轉矩控制信號，包括：

根據第二反電勢和轉子角速度，確定轉矩測量值；根據定子相電壓和定子相電流，確定定子磁鏈幅值；