[發(fā)明專利]一種無(wú)刷電勵(lì)磁磁場(chǎng)調(diào)制電機(jī)的高精度場(chǎng)路耦合設(shè)計(jì)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210501791.0
• 申請(qǐng)日: 2022-05-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114781227A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳中澤;張文韜;樊英;花為;程明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/23
• 分類號(hào): G06F30/23;G06F30/367
• 代理公司: 北京同輝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11357
• 代理人: 陳天林

1.一種無(wú)刷電勵(lì)磁磁場(chǎng)調(diào)制電機(jī)的高精度場(chǎng)路耦合設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述高精度場(chǎng)路耦合設(shè)計(jì)方法包括以下步驟：

步驟一：使用有限元仿真遍歷勵(lì)磁電流幅值、電樞電流幅值、電樞繞組電流相位角下的無(wú)刷電勵(lì)磁磁場(chǎng)調(diào)制電機(jī)性能，導(dǎo)出電樞繞組、勵(lì)磁繞組磁鏈、電磁轉(zhuǎn)矩、繞組電感數(shù)據(jù)；

步驟二：根據(jù)無(wú)刷電勵(lì)磁磁場(chǎng)調(diào)制電機(jī)的電樞繞組、勵(lì)磁繞組的電流和磁鏈、電磁轉(zhuǎn)矩的映射關(guān)系，構(gòu)建磁鏈—電流、磁鏈—電磁轉(zhuǎn)矩插值函數(shù)；

步驟三：根據(jù)設(shè)計(jì)的精度需求，建立磁鏈矩陣的樣本點(diǎn)數(shù)據(jù)集，基于步驟二所構(gòu)建的磁鏈—電流、磁鏈—電磁轉(zhuǎn)矩插值函數(shù)，建立以磁鏈矩陣為狀態(tài)變量的電機(jī)電流、電磁轉(zhuǎn)矩的數(shù)據(jù)庫(kù)；

步驟四：基于步驟三建立的無(wú)刷電勵(lì)磁磁場(chǎng)調(diào)制電機(jī)的性能數(shù)據(jù)庫(kù)，建立其電壓方程模型、磁鏈—電流方程模型、機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程模型；

步驟五：建立電機(jī)逆變器模型；

步驟六：建立離散化電機(jī)控制器模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)刷電勵(lì)磁磁場(chǎng)調(diào)制電機(jī)的高精度場(chǎng)路耦合設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述無(wú)刷電勵(lì)磁磁場(chǎng)調(diào)制電機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子、繞組組成，定子和轉(zhuǎn)子均為凸極結(jié)構(gòu)，定子和轉(zhuǎn)子之間存在氣隙，勵(lì)磁繞組和電樞繞組均嵌在定子槽內(nèi)，轉(zhuǎn)子槽內(nèi)沒(méi)有填充物，電機(jī)運(yùn)行時(shí)，勵(lì)磁繞組通入直流電，電樞繞組通入對(duì)稱交流電。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)刷電勵(lì)磁磁場(chǎng)調(diào)制電機(jī)的高精度場(chǎng)路耦合設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述步驟五中建立的電機(jī)逆變器模型包括電樞繞組逆變器模型和勵(lì)磁繞組變流器模型。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)刷電勵(lì)磁磁場(chǎng)調(diào)制電機(jī)的高精度場(chǎng)路耦合設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述步驟六中建立的離散化電機(jī)控制器模型包括轉(zhuǎn)速控制模塊和電流控制模塊。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)刷電勵(lì)磁磁場(chǎng)調(diào)制電機(jī)的高精度場(chǎng)路耦合設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述無(wú)刷電勵(lì)磁磁場(chǎng)調(diào)制電機(jī)采用三相電樞繞組或多相電樞繞組。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)刷電勵(lì)磁磁場(chǎng)調(diào)制電機(jī)的高精度場(chǎng)路耦合設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述高精度場(chǎng)路耦合設(shè)計(jì)方法使用磁鏈矩陣作為狀態(tài)變量的無(wú)刷電勵(lì)磁磁場(chǎng)調(diào)制電機(jī)，不用引入三維電感矩陣。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無(wú)刷電勵(lì)磁磁場(chǎng)調(diào)制電機(jī)的高精度場(chǎng)路耦合設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述高精度場(chǎng)路耦合設(shè)計(jì)方法同時(shí)考慮無(wú)刷電勵(lì)磁磁場(chǎng)調(diào)制電機(jī)的磁場(chǎng)空間諧波、磁路非線性、逆變器非線性。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無(wú)刷電勵(lì)磁磁場(chǎng)調(diào)制電機(jī)的高精度場(chǎng)路耦合設(shè)計(jì)方法，其特征在于，本方法為電勵(lì)磁或混合勵(lì)磁電機(jī)建立高精度場(chǎng)路耦合設(shè)計(jì)方法，使用勵(lì)磁電流作為勵(lì)磁源或部分勵(lì)磁源的電機(jī)，其使用磁鏈矩陣作為狀態(tài)變量的場(chǎng)路耦合設(shè)計(jì)方法都落入本發(fā)明的權(quán)利要求中。