一种定子永磁型记忆电机驱动和在线调磁协同控制方法与流程

技术特征：

1.一种定子永磁型记忆电机驱动和在线调磁协同控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)利用位置传感器采集电机位置信号，并送入控制器进行信号处理，可得电机的实际转速ω_e和转子位置角θ，然后将电机的实际转速ω_e和给定转速比较后得到转速偏差信号，该转速偏差信号经速度调节器得到的信号作为转矩给定

2)采集电机主电路相电流i_a和i_b及调磁脉冲i_f，其中相电流经Clark和Park变换可得两相旋转坐标系下的直轴电流i_d和交轴电流i_q；

3)根据额定电枢电流i_s、逆变器直流母线电压U_dc及铝镍钴正向饱和充磁时电机永磁磁链ψ_pm(i_f)_max计算电机的额定转速ω_eN，当电机给定转速小于额定转速ω_eN时，电机工作于低速区域；当大于ω_eN时，电机工作于高速区域；

4)当电机工作于低速区域时，直轴电流参考交轴电流参考和调磁脉冲参考的给定如下式所示：

$\left\{\begin{array}{c}{i}_d^{*}=0\\ i_q^{*}=\frac{2T_e^{*}}{3p}{\[\frac{4{\mathrm{aT}}_e^{*2}}{9{\mathrm{bp}}^2}\]}^{-1/4}\\ i_f^{*}=\left\{\begin{array}{cc}0& ({\mathrm{\ψ}}_{pmc}={\mathrm{\ψ}}_{pm}(i_f\left)\right)\\ F_1\left({\mathrm{\ψ}}_{pmc}\right)& ({\mathrm{\ψ}}_{pmc}\>{\mathrm{\ψ}}_{pm}(i_f\left)\right)\\ F_2\left({\mathrm{\ψ}}_{pmc}\right)& ({\mathrm{\ψ}}_{pmc}\<{\mathrm{\ψ}}_{pm}(i_f\left)\right)\end{array}\right.\end{array}\right.$

其中，a和b的表达式分别为：

$\left\{\begin{array}{c}a=1.5R_s+1.5C_{str}{\mathrm{\ω}}_e^2+{\mathrm{bL}}_q^2\\ b=C_{fe}{\mathrm{\ω}}_e^{\mathrm{\γ}}\end{array}\right.$

为充磁曲线，为去磁曲线，ψ_pmc为定子永磁型记忆电机总损耗最小对应的永磁磁链，ψ_pm(i_f)为磁链观测器观测的电机实际永磁磁链；p为电机极对数，R_s、C_str、C_fe、γ分别为定子电阻、杂散损耗系数、铁耗系数及铁耗常数；

5)当电机工作于高速区域时，直轴电流参考交轴电流参考和调磁脉冲参考的给定如下式所示：

$\left\{\begin{array}{c}{i}_d^{*}=0\\ i_q^{*}=\frac{T_e^{*}{\mathrm{\ω}}_e^{*}}{1.5{\mathrm{\ψ}}_{pm}{\left(i_f\right)}_{\max }{\mathrm{\ω}}_{eN}}\\ i_f^{*}=\left\{\begin{array}{cc}0& (\frac{{\mathrm{\ψ}}_{pm}{\left(i_f\right)}_{\max }{\mathrm{\ω}}_{eN}}{{\mathrm{\ω}}_e^{*}}={\mathrm{\ψ}}_{pm}(i_f\left)\right)\\ F_1\left(\frac{{\mathrm{\ψ}}_{pm}{\left(i_f\right)}_{\max }{\mathrm{\ω}}_{eN}}{{\mathrm{\ω}}_e^{*}}\right)& (\frac{{\mathrm{\ψ}}_{pm}{\left(i_f\right)}_{\max }{\mathrm{\ω}}_{eN}}{{\mathrm{\ω}}_e^{*}}\>{\mathrm{\ψ}}_{pm}(i_f\left)\right)\\ F_2\left(\frac{{\mathrm{\ψ}}_{pm}{\left(i_f\right)}_{\max }{\mathrm{\ω}}_{eN}}{{\mathrm{\ω}}_e^{*}}\right)& (\frac{{\mathrm{\ψ}}_{pm}{\left(i_f\right)}_{\max }{\mathrm{\ω}}_{eN}}{{\mathrm{\ω}}_e^{*}}\<{\mathrm{\ψ}}_{pm}(i_f\left)\right)\end{array}\right.\end{array}\right.$

6)将步骤(4)和(5)所得的直轴电流参考和交轴电流参考与步骤(2)所得的直轴电流i_d和交轴电流i_q比较后经电流调节器得到直轴电压u_d和交轴电压u_q；

7)将两相旋转坐标系下的直轴电压u_d和交轴电压u_q经Park逆变换得到两相静止坐标系下α轴电压u_α和β轴电压u_β，将u_α和u_β及直流母线电压U_dc输入到空间矢量脉冲宽度调制单元，运算输出的六路脉冲调制信号驱动三相逆变器的功率管；同时，将采集的调磁脉冲i_f与步骤(4)和(5)所得的调磁脉冲给定一起送入PWM生成模块生成能够驱动调磁变换器功率管的PWM信号。

2.根据权利要求1所述的定子永磁型记忆电机驱动和在线调磁协同控制方法，其特征在于：所述定子永磁型记忆电机总损耗最小对应的永磁磁链ψ_pmc获取方法包括如下步骤：

(1)确定定子永磁型记忆电机总损耗为其中，为定子铜耗，为定子铁耗，为杂散损耗，L_q为交轴电感；

(2)确定定子永磁型记忆电机的稳态转矩方程为T_e＝1.5pψ_pm(i_f)i_q；

(3)将定子永磁型记忆电机的稳态电磁转矩方程代入到总损耗方程得：对ψ_pm(i_f)二次求导得：由于得到，存在ψ_pm(i_f)使定子永磁型记忆电机总损耗P_con最小，使P_con最小的永磁磁链ψ_pmc为

3.根据权利要求1或2所述的定子永磁型记忆电机驱动和在线调磁协同控制方法，其特征在于：所述ψ表示磁链变量。