一种12/10极结构的电励磁双凸极电机的转矩脉动抑制方法

文档序号:24650169发布日期:2021-04-13 19:48阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种12/10极结构的电励磁双凸极电机的转矩脉动抑制方法,其特征在于,包括:对所述电励磁双凸极电机采用正弦波驱动,在反电势存在5、7谐波时,电励磁双凸极输出转矩脉动存在固定次谐波;在不改变电枢绕组驱动控制方式下,通过在励磁电流中注入谐波的控制方式,消除所述电励磁双凸极电机的输出转矩脉动。2.根据权利要求1所述的一种12/10极结构的电励磁双凸极电机的转矩脉动抑制方法,其特征在于,所述电励磁双凸极电机的励磁转矩的表达式为:公式(1)中,i
a
、i
b
、i
c
表示为三相电流,i
f
表示为励磁电流,l
af
、l
bf
、l
cf
为励磁绕组与各相相绕组间的互感,θ表示电角度,e
af
、e
bf
、e
cf
为各相反电势,ω为电角频率;所述电励磁双凸极电机的输出转矩的表达式为:t
e
=i
m
i
f
(a+bcos(6ωt))
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)公式(2)中,i
m
为相电流幅值,a为反电势基波分量对应的常数系数,b为反电势5、7次谐波分量对应的系数,ω为电角频率,i
f
表示为励磁电流。3.根据权利要求2所述的一种12/10极结构的电励磁双凸极电机的转矩脉动抑制方法,其特征在于,所述通过在励磁电流中注入谐波的控制方式,消除所述电励磁双凸极电机的输出转矩脉动,具体包括如下步骤:步骤s101、所述电励磁双凸极电机的输出转矩包含6次谐波导致的转矩脉动,通过在励磁电流中注入6次谐波,得到励磁电流的表达式为:i
f
=i
f0
+i
fm
cos(6ωt)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)公式(3)中,i
f0
为励磁电流直流分量幅值,i
fm
为注入励磁电流中6次谐波的分量幅值,i
f
表示为励磁电流;步骤s102、所述电励磁双凸极电机的输出转矩的表达式更新为公式(4),具体为:公式(4)中,i
f0
为励磁电流直流分量幅值,i
fm
为励磁电流6次谐波分量幅值,i
m
为相电流幅值,a为反电势基波分量对应的常数系数,b为反电势5、7次谐波分量对应的系数,ω为电角频率;步骤s103、忽略输出转矩中的12次的谐波,对所述电励磁双凸极电机的输出转矩的表达式进行再一次更新,具体为:t
e
=ai
m
i
f0
+i
m
(i
fm
a+i
f0
b)cos(6ωt)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)公式(5)中,i
f0
为励磁电流直流分量幅值,i
fm
为励磁电流6次谐波分量幅值,i
m
为相电流幅值,a为反电势基波分量对应的常数系数,b为反电势5、7次谐波分量对应的系数,ω为电角频率;步骤s104、通过改变所注入的励磁电流谐波的幅值i
fm
使得i
fm
a+i
f0
b为零,用以实现对转矩脉动进行抑制。4.根据权利要求3所述的一种12/10极结构的电励磁双凸极电机的转矩脉动抑制方法,
其特征在于,在所述步骤s104中,所述幅值i
fm
的最优表达式为:公式(6)中,i
f0
为励磁电流直流分量幅值,b为反电势5、7次谐波分量对应的系数,a为反电势基波分量对应的常数系数。5.根据权利要求4所述的一种12/10极结构的电励磁双凸极电机的转矩脉动抑制方法,其特征在于,在所述步骤s101中,注入的6次谐波与a相电流的初相相等,初相角由电机驱动系统中的位置传感器检测获取为θ
m
,对应注入的谐波的表达式为:i
fm
=i
fm
cos(6pθ
m
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)公式(7)中,i
fm
表示注入励磁电流中6次谐波的幅值,θ
m
表示为注入励磁电流中6次谐波的初相角。6.根据权利要求5所述的一种12/10极结构的电励磁双凸极电机的转矩脉动抑制方法,其特征在于,在励磁电流控制中,励磁电流给定为带直流偏置的正弦信号,采用重复控制器与pi控制器并联的调节方式;所述重复控制器内模中的低通滤波器采用fir滤波器,用以跟踪不同频率给定信号。
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