[發明專利]直線旋轉開關磁阻電機直接瞬時轉矩與軸向力控制方法

在審

• 申請號: 202211731471.0
• 申請日: 2022-12-30
• 公開（公告）號: CN115940738A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 曹鑫;石瑞杰;鄧智泉
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H02P25/098
• 分類號: H02P25/098;H02P21/14;H02P21/18;H02K7/12
• 代理公司: 常州眾慧之星知識產權代理事務所(普通合伙) 32458
• 代理人: 郭云梅

1.直線旋轉開關磁阻電機直接瞬時轉矩和軸向力控制方法，其特征在于，包括：

步驟S1，通過轉矩滯環控制策略得出轉矩滯環信號與轉矩繞組電壓矢量表；

步驟S2，通過軸向力滯環控制策略得出軸向力滯環信號與軸向力繞組電壓矢量表；

步驟S3，根據所述轉矩繞組電壓矢量表與所述軸向力繞組電壓矢量表，在轉矩繞組和軸向力繞組對應的導通區間內選擇電壓矢量，分配轉矩與軸向力對應的電壓符號到定子齒繞組上，實現對直線旋轉開關磁阻電機轉矩與軸向力的控制。

2.如權利要求1所述直線旋轉開關磁阻電機直接瞬時轉矩和軸向力控制方法，其特征在于，所述步驟S1包括，

步驟S11，檢測轉角位置θ，經過轉速計算得到實際轉速n，與給定轉速n*比較后，經過誤差調節得出給定轉矩T_ref；

步驟S12，計算實際轉矩T；

步驟S13，比較給定轉矩T_ref與實際轉矩T，結合轉角位置θ，根據轉矩滯環控制策略得出轉矩滯環信號與轉矩繞組電壓矢量表。

3.如權利要求2所述直線旋轉開關磁阻電機直接瞬時轉矩和軸向力控制方法，其特征在于，所述實際轉矩T的計算公式如下：

其中，T_A為A相轉矩、T_B為B相轉矩、T_C為C相轉矩以及T_total為總轉矩，N_T、N_f依次代表轉矩繞組匝數與軸向力繞組匝數，i_at是A相轉矩繞組電流，i_af是A相軸向力繞組電流，i_bt是B相轉矩繞組電流，i_bf是B相軸向力繞組電流,i_ct是C相轉矩繞組電流，i_cf是C相軸向力繞組電流，K_ta是A相轉矩隨轉子角度以及軸向位移改變而改變的參數，K_tb是B相轉矩隨轉子角度以及軸向位移改變而改變的參數，K_tc是C相轉矩隨轉子角度以及軸向位移改變而改變的參數。

4.如權利要求3所述直線旋轉開關磁阻電機直接瞬時轉矩和軸向力控制方法，其特征在于，所述轉矩滯環控制策略包括，

當轉矩繞組電感處于上升區時，若給定轉矩T_ref和實際轉矩T的誤差大于設定值ΔT_min，轉矩滯環信號S_T為1，導通轉矩繞組兩端兩個開關管，轉矩繞組兩端電壓為正向電壓；若給定轉矩T_ref和實際轉矩T的誤差小于設定值-ΔT_min，轉矩滯環信號S_T為0，關閉轉矩繞組的一個開關管，轉矩繞組兩端電壓為0；當給定轉矩T_ref和實際轉矩T的誤差小于設定值-ΔT_max時，轉矩滯環信號S_T為-1，關閉轉矩繞組的兩個開關管，轉矩繞組兩端電壓為負電壓；

當轉矩繞組電感處于下降區時，若給定轉矩T_ref和實際轉矩T的誤差大于設定值ΔT_max，轉矩滯環信號S_T為1，關閉轉矩繞組的兩個開關管，轉矩繞組兩端電壓為負電壓；當給定轉矩T_ref與實際轉矩T的誤差小于0且大于設定值-ΔT_max時，轉矩滯環信號S_T為0，開通轉矩繞組的一個開關管，轉矩繞組兩端電壓為0；當給定轉矩T_ref與實際轉矩T的誤差小于設定值-ΔT_max時，轉矩滯環信號S_T為-1，開通轉矩繞組的兩個開關管，轉矩繞組兩端電壓為正電壓。

5.如權利要求4所述直線旋轉開關磁阻電機直接瞬時轉矩和軸向力控制方法，其特征在于，所述轉矩繞組電壓矢量表如下：

其中，+表示轉矩繞組兩端電壓為正電壓，-表示轉矩繞組兩端電壓為負電壓，0表示轉矩繞組兩端電壓為0。