[發(fā)明專利]虛擬電感自校正的永磁電機電流紋波擴頻控制方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210579543.8
• 申請日: 2022-05-25
• 公開（公告）號: CN114865980A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 甘醇;任浩天;倪鍇;石昊晨;王宏喆;張沖;曲榮海
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: H02P23/00
• 分類號: H02P23/00;H02P23/14;H02P27/06;H02P6/28;H02P6/182
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 徐美琳

1.虛擬電感自校正的永磁電機電流紋波擴頻控制方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

(1)根據(jù)虛擬電感設(shè)定值，計算下一開關(guān)周期內(nèi)三相電流變化率表達(dá)式；

(2)根據(jù)電流紋波期望值及步驟(1)中獲得的下一開關(guān)周期內(nèi)三相電流變化率表達(dá)式更新下一開關(guān)周期開關(guān)頻率，計算下一開關(guān)周期內(nèi)三相電流紋波特征拐點的預(yù)測值；

(3)在下一開關(guān)周期采樣得到三相電流紋波特征拐點的采樣值，并根據(jù)其與所述步驟(2)中獲得的三相電流紋波特征拐點的預(yù)測值得到虛擬電感校正值；根據(jù)虛擬電感校正值更新虛擬電感設(shè)定值；

(4)重復(fù)所述步驟(1)-(3)，由此實現(xiàn)虛擬電感自校正與電流紋波擴頻控制。

2.如權(quán)利要求1所述的虛擬電感自校正的永磁電機電流紋波擴頻控制方法，其特征在于，所述步驟(1)具體包括：

簡化永磁電機數(shù)學(xué)模型，忽略定子繞組電阻、忽略定子繞組漏自感，將由永磁體磁鏈變化導(dǎo)致的運動反電勢和由定子繞組的自感及互感變化導(dǎo)致的反電勢作為穩(wěn)態(tài)反電勢，根據(jù)調(diào)制原理得到上橋臂開關(guān)占空比與穩(wěn)態(tài)反電勢的關(guān)系；

根據(jù)原始電感參數(shù)L_s0、L_s2和實時電感參數(shù)L_s0'、L_s2'定義虛擬電感L_V1、L_V2；

根據(jù)虛擬電感、轉(zhuǎn)子位置、穩(wěn)態(tài)反電勢、直流母線電壓和上橋臂開關(guān)狀態(tài)列寫電流方程和電壓方程，得到下一開關(guān)周期內(nèi)不同開關(guān)狀態(tài)對應(yīng)的三相電流變化率表達(dá)式。

3.如權(quán)利要求1所述的虛擬電感自校正的永磁電機電流紋波擴頻控制方法，其特征在于，所述步驟(3)具體包括：

(3.1)下一開關(guān)周期采樣得到三相電流紋波特征拐點的采樣值；

(3.2)根據(jù)所述步驟(3.1)中得到的三相電流紋波特征拐點的采樣值與所述三相電流紋波特征拐點的預(yù)測值，通過虛擬電感解耦函數(shù)分別得到反饋解耦函數(shù)值F_v1m、F_v2m與預(yù)測解耦函數(shù)值F_v1c、F_v2c；

(3.3)將所述步驟(3.2)中得到的反饋解耦函數(shù)值F_v1m、F_v2m與預(yù)測解耦函數(shù)值F_v1c、F_v2c作差，經(jīng)比例積分控制器得到虛擬電感校正值，根據(jù)虛擬電感校正值更新所述步驟(1)中的三相電流變化率表達(dá)式。

4.如權(quán)利要求3所述的虛擬電感自校正的永磁電機電流紋波擴頻控制方法，其特征在于，所述步驟(3.1)具體包括：

在一個開關(guān)周期內(nèi)，于變換器每相上橋臂開關(guān)動作時采樣ABC三相電流；

將開關(guān)周期內(nèi)電流基波看作線性變化，通過所述三相電流采樣值得到該開關(guān)周期內(nèi)基波電流線性表達(dá)式；

將各三相電流采樣值與對應(yīng)時刻的基波電流值作差，得到三相電流紋波特征拐點的采樣值。

5.如權(quán)利要求3所述的虛擬電感自校正的永磁電機電流紋波擴頻控制方法，其特征在于，所述步驟(3.2)具體包括：

根據(jù)得到的三相電流紋波與虛擬電感的關(guān)系，推導(dǎo)虛擬電感解耦函數(shù)；

分別將三相電流紋波特征拐點的采樣值、三相電流紋波特征拐點預(yù)測值作為輸入，通過虛擬電感解耦函數(shù)求解出反饋解耦函數(shù)值F_v1m、F_v2m與預(yù)測解耦函數(shù)值F_v1c、F_v2c。