基于多极磁阻旋变的开关磁阻电机控制系统及控制方法_2

文档序号:9890914阅读:来源:国知局
行。
[0020]本发明具体控制步骤如下:
[0021]步骤1:将开关磁阻电机I的转子位置角调至A相为0°,根据开关磁阻电机I转向判断出此时其余各相的转子位置角,手动调整多极磁阻旋变2的定子使得此时的解码数值为0,并固定多极磁阻旋变2的定子;
[0022]步骤2:将开关磁阻电机I的各相开通、关断角分别量化为旋变解码数值,并结合开关磁阻电机I的转向和切换IGBT管的开通、关断状态角度区间宽度得出对应的解码数值区间;
[0023]步骤3:读取旋变解码数值,并判读当前解码数值是否处于步骤2中的解码数值区间中;
[0024]步骤4:当旋变解码数值处于步骤2中的解码数值区间时,则结合保护信号和占空比值数字控制器5向驱动器6发送各IGBT管的开关指令,控制开关磁阻电机I按预先设定的开通、关断角运行,跳转运行步骤2,直至数字控制器5发出关机指令;
[0025]步骤5:当旋变解码数值不处于步骤2中的解码数值区间时,数字控制器5仅根据保护信号和占空比值向驱动器6发送各IGBT管的开关指令,旋变解码数值不参与开关磁阻电机I换向,跳转运行步骤2,直至数字控制器5发出关机指令。
[0026]实施例
[0027]1.如图1所示,将8/6极四相开关磁阻电机I的转子和六对极多极磁阻旋变2的转子同轴安装;
[0028]2.如图2所示,将开关磁阻电机1,多极磁阻旋变2,电源转换板3,多极磁阻旋变解码板4,数字控制器5,驱动器6按图2连接;
[0029]3.如图3所示,将开关磁阻电机I的转子位置角调至A相为0°,根据开关磁阻电机I转向为顺时针判断出此时B、C、D相的转子位置角分别为15°、30°、45°,手动调整多极磁阻旋变2的定子使得此时的解码数值为0,并固定多极磁阻旋变2的定子;
[0030]4.如图4所示,选取开关磁阻电机I开通角0°、关断角22.5°,对应开关磁阻电机I的A相解码数值0-为0,Qciftt为2048,为避免浪费软件机时,仅在0.5°的角度区间切换IGBT管的开通、关断命令,对应的DK数值为45,即当系统正常工作时,旋变解码数值为O?45时执行开关磁阻电机I的A相IGBT管的开通命令,旋变解码数值为2048?2093时执行开关磁阻电机I的A相IGBT管的关断命令,其余时刻开关磁阻电机I的A相IGBT管保持前一时刻的状态不变。
[0031]5.读取多极磁阻旋变2的解码数值为2048,恰好处于开关磁阻电机I的A相执行IGBT管关断命令区间;
[0032]6.将开关磁阻电机I的A相IGBT管由开通状态切换为关断状态,完成换向。
[0033]本发明中,六对极多极磁阻旋变2与8/6极四相开关磁阻电机I结构类似,其转子无线圈、无永磁体,结构简单可靠,适应恶劣环境运行,利用旋变专用解码芯片AD2S1200实现旋变的绝对位置解码,从而分辨出开关磁阻电机I各相的转子位置角,可以实现开关磁阻电机I任意开通、关断角,极大提高了开关磁阻电机I角度位置控制(APC)的灵活性、同时保证了控制的实时性和准确性。
【主权项】
1.基于多极磁阻旋变的开关磁阻电机控制系统,其特征在于,所述开关磁阻电机控制系统由开关磁阻电机(I),多极磁阻旋变(2),电源转换板(3),多极磁阻旋变解码板(4),数字控制器(5),驱动器(6)组成;其中极对数相同的开关磁阻电机(I)与多极磁阻旋变(2)的转子同轴安装;通过电源转换板(3)向多极磁阻旋变解码板(4)、数字控制器(5)、驱动器(6)提供所需的各种电平;通过多极磁阻旋变解码板(4)向多极磁阻旋变(2)提供激磁信号,同时多极磁阻旋变解码板(4)接收多极磁阻旋变(2)输出的正余弦信号用于数字解码;数字控制器(5)将开关磁阻电机(I)各相开通、关断角均量化为12位解码数值,通过数据总线接收多极磁阻旋变解码板(4)输出的绝对位置解码数值,并结合保护信号和占空比值向驱动器(6)发送各IGBT管的开关指令,控制开关磁阻电机(I)按预先设定的开通、关断角运行。2.基于多极磁阻旋变的开关磁阻电机控制方法,其特征在于,具体控制步骤如下: 步骤1:将开关磁阻电机(I)的转子位置角调至A相为0°,根据开关磁阻电机(I)转向判断出此时其余各相的转子位置角,手动调整多极磁阻旋变(2)的定子使得此时的解码数值为0,并固定多极磁阻旋变(2)的定子; 步骤2:将开关磁阻电机(I)的各相开通、关断角分别量化为旋变解码数值,并结合开关磁阻电机⑴的转向和切换IGBT管的开通、关断状态角度区间宽度得出对应的解码数值区间; 步骤3:读取旋变解码数值,并判读当前解码数值是否处于步骤2中的解码数值区间中; 步骤4:当旋变解码数值处于步骤2中的解码数值区间时,则结合保护信号和占空比值数字控制器(5)向驱动器(6)发送各IGBT管的开关指令,控制开关磁阻电机(I)按预先设定的开通、关断角运行,跳转运行步骤2,直至数字控制器(5)发出关机指令; 步骤5:当旋变解码数值不处于步骤2中的解码数值区间时,数字控制器(5)仅根据保护信号和占空比值向驱动器(6)发送各IGBT管的开关指令,旋变解码数值不参与开关磁阻电机(I)换向,跳转运行步骤2,直至数字控制器(5)发出关机指令。
【专利摘要】本发明基于多极磁阻旋变的开关磁阻电机控制系统及控制方法,涉及开关磁阻电机数字控制系统领域。所述开关磁阻电机控制系统由开关磁阻电机,多极磁阻旋变,电源转换板,多极磁阻旋变解码板,数字控制器,驱动器组成;在数字控制器主程序中将开关磁阻电机各相的开通、关断角量化为12位解码数值,通过读取解码数值的方法实现各开关管的开通、关断命令。本发明相较使用霍尔元件的开关磁阻电机控制系统而言,一方面增强了开关磁阻电机角度位置控制(APC)的灵活性、保证了控制的实时性和准确性;另一方面大大提高了位置传感器工作的可靠性,使得开关磁阻电机能够适应于高温、强震动等恶劣环境运行。
【IPC分类】H02P6/08
【公开号】CN105656363
【申请号】
【发明人】刘瑾, 江曼, 陈卫东, 闫波, 李孟, 孟凡军
【申请人】中国航空工业第六一八研究所
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2014年11月14日
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