[發明專利]一種模塊化雙定子混合勵磁開關磁阻電機及其控制方法

在審

• 申請號: 202211474671.2
• 申請日: 2022-11-23
• 公開（公告）號: CN115733324A
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發明（設計）人: 方恬
• 申請（專利權）人: 浙江立久佳運動器材有限公司
• 主分類號: H02K16/04
• 分類號: H02K16/04;H02K21/38;H02K1/16;H02K1/17;H02K1/24;H02P25/092;H02P25/098;H02P23/00;H02P23/14;H02P27/08;H02P29/02
• 代理公司: 寧波錦策知識產權代理事務所(普通合伙) 33457
• 代理人: 林斌斌

1.一種模塊化雙定子混合勵磁開關磁阻電機，其特征在于，包括外圈定子和內圈定子，在外圈定子和內圈定子之間設置有雙凸極轉子(2)，所述外圈定子為凸極結構，包括外圈定子軛、外圈定子勵磁極和外圈定子輔助極，環繞外圈定子輔助極設置有外勵磁繞組(5)，在外圈定子勵磁極和外圈定子輔助極的端部之間設置有永磁體(4)，永磁體(4)具有第一磁感線(71)，當外圈線圈通電時外圈定子具有第二磁感線(72)，當雙凸極轉子(2)與外圈定子配合形成磁回路時，第一磁感線(71)與雙凸極轉子(2)之間形成的磁回路和第二磁感線(72)與雙凸極轉子(2)之間形成的磁回路方向相同。

2.根據權利要求1所述的一種模塊化雙定子混合勵磁開關磁阻電機，其特征在于，所述外圈定子由六塊外模塊化定子(1)組成，每一外模塊化定子(1)均包括外模塊化定子(1)軛，在外模塊化定子(1)軛的兩端均設置有朝向內圈定子的外模塊化勵磁極(12)，在外模塊化定子(1)軛的中部設置有朝向內圈定子的外模塊化輔助極(13)。

3.根據權利要求2所述的一種模塊化雙定子混合勵磁開關磁阻電機，其特征在于，在所述外模塊化輔助極(13)上繞設有一連續的所述外勵磁繞組(5)。

4.根據權利要求2所述的一種模塊化雙定子混合勵磁開關磁阻電機，其特征在于，所述永磁體(4)分別設置于外模塊化勵磁極(12)和外模塊化輔助極(13)的端部之間。

5.根據權利要求1所述的一種模塊化雙定子混合勵磁開關磁阻電機，其特征在于，所述內圈定子包括內模塊化定子，所述內模塊化定子包括交替設置的第一內圈定子(31)和第二內圈定子(32)，所述第一內圈定子(31)和第二內圈定子(32)均設置3個，所述第一內圈定子(31)包括第一內圈定子軛(311)，在第一內圈定子軛(311)的端部分別設置有朝向外圈定子的第一內圈勵磁極(312)，在第一內圈定子軛(311)的中部設置有朝向外圈定子的第一內圈輔助極(313)；所述第二內圈定子(32)包括第二內圈定子軛(321)，在第二內圈定子軛(321)的兩端分別設置有朝向外圈定子的第二內圈勵磁極(322)。

6.根據權利要求5所述的一種模塊化雙定子混合勵磁開關磁阻電機，其特征在于，在所述第一內圈輔助極(313)上繞有連續的第一內勵磁繞組(61)，在第二內圈勵磁極(322)上均繞有第二內勵磁繞組(62)。

7.根據權利要求1所述的一種模塊化雙定子混合勵磁開關磁阻電機，其特征在于，所述雙凸極轉子與外圈定子和內圈定子之間均留有氣隙。

8.一種基于如權利要求1-7任意一項所述的模塊化雙定子混合勵磁開關磁阻電機的控制方法，其特征在于，

步驟一：測量電機的轉子位置、各相電流值；

步驟二：由給定的參考轉速ω_ref和由測量得到的電機實際轉速ω計算差值，輸入PI控制模塊，進行比例積分控制，計算得出此時需要的占空比D；

步驟三：將由PI控制模塊計算得到的占空比D輸入PWM模塊，根據給定的控制頻率f_con，生成相應的PWM波形；

步驟四：根據步驟一中測量的轉子位置θ、給定的開通角θ_on和關斷角θ_off，計算得到控制信號g；

步驟五：根據步驟五中計算得到的控制信號g、給定的最大電流I_max和根據步驟一中測量的電機電流i，判斷此時是否需要進行電流斬波，并得到控制信號g'；

步驟六：將步驟五中得到的控制信號g'通過驅動裝置轉化為各相電壓信號并施加于開關磁阻電機，以使開關磁阻電機運行。