一种双凸极电机最优电流矢量的转矩脉动抑制方法

文档序号:32392268发布日期:2022-11-30 08:46阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种双凸极电机最优电流矢量的转矩脉动抑制方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,定义相转矩与相电流之比为相转矩电流系数t
k
,同时定义平均相转矩电流系数t
kave
,离线获取不同励磁电流下的三相平均相转矩电流系数t
a
、t
b
、t
c
,建立dsem瞬时转矩计算模型t
esti
;步骤2,建立电机关于转子位置与三相平均相转矩电流系数t
a
、t
b
、t
c
关系、转子位置与转矩电流系数位置关系的一维数据表,通过位置传感器得到实时电机的转子位置,通过查表法得到实时的三相平均相转矩电流系数和转矩电流系数矢量位置;步骤3,将得到的实时的三相平均相转矩电流系数通过克拉克变换及派克变换方法,得到实时的转矩电流系数矢量t,并得到矢量t的模|t|,基于瞬时转矩计算模型,给定转矩t
ref
,得到相应的给定三相电枢电流幅值|i|;步骤4,基于|t|及|i|,采用直轴电流i
d
=0的控制策略,计算得到交轴参考电流i
q*
的值,并计算得到三相参考电流,通过滞环电流调节器实现电流跟踪,保证电机工作在最大转矩电流比状态,计算电机输出恒定转矩的电流矢量,向dsem注入最优电流矢量。2.根据权利要求1所述的双凸极电机最优电流矢量的转矩脉动抑制方法,其特征在于,步骤1所述的相转矩电流系数t
k
是关于转子位置θ、相电流i
k
,以及励磁电流i
f
的函数,所述平均相转矩电流系数t
kave
是关于转子位置θ以及励磁电流i
f
的函数。3.根据权利要求2所述的双凸极电机最优电流矢量转矩脉动抑制方法,其特征在于,步骤1所述的瞬时转矩模型为:t
esti
=t
a
·
i
a
+t
b
·
i
b
+t
c
·
i
c
+t
f
·
i
f
其中,t
esti
为电机瞬时转矩,t
a
、t
b
、t
c
为不同励磁电流下的三相平均相转矩电流系数,i
a
、i
b
、i
c
为三相电枢电流,i
f
为励磁电流,t
f
为励磁转矩电流系数矢量。4.根据权利要求3所述的双凸极电机最优电流矢量的转矩脉动抑制方法,其特征在于,所述一维数据表是基于双凸极电机旋转一周的所对应的电角度的区域建立的,通过离线测量得到dsem反电势,然后经过坐标变换与反正切计算得到与转子位置一一对应的转矩电流系数矢量位置;通过电机模型电磁仿真得到转矩特性图,以此可由转矩位置得到对应的三相转矩电流系数矢量和励磁转矩电流系数矢量。5.根据权利要求4所述的双凸极电机最优电流矢量的转矩脉动抑制方法,其特征在于,步骤3中克拉克变换及派克变换方法具体为:将三相平均转矩电流系数和三相电枢电流变换到两相坐标系α-β平面上,两相静止坐标系下的转矩电流系数矢量t
α
、t
β
和电流矢量i
α
、i
β
分别合成旋转坐标系下的转矩电流系数矢量t和电流矢量i。6.根据权利要求1至5任意一项所述的双凸极电机最优电流矢量的转矩脉动抑制方法,其特征在于,步骤3中得到给定转矩t
ref
的方法为:对查表得到的转矩电流系数矢量位置进行微分得到转矩电流系数矢量旋转转速,与参考转速比较后输入转速环进行动态调整,输出给定转矩t
ref
。7.根据权利要求6所述的双凸极电机最优电流矢量的转矩脉动抑制方法,其特征在于,给定电流矢量幅值表示为:式中分别表示转矩电流系数矢量角度位置、电流矢量角度位置。8.根据权利要求7所述的双凸极电机最优电流矢量的转矩脉动抑制方法,其特征在于,
输入的电流矢量同时满足:此时,输入的电流矢量与转矩电流系数矢量需要保证共线运行,得到能够使电机输出恒定转矩的最优电流矢量9.根据权利要求8所述的双凸极电机最优电流矢量的转矩脉动抑制方法,其特征在于,采用i
d
=0的控制方法抑制转矩电流系数的奇偶次谐波,具体为:令直轴电流i
d
=0,计算出最优电流矢量即交轴参考电流i
q*
,结合转矩电流系数矢量位置关系和反变换计算得到三相参考电流,经滞环电流调节器和2/3变换控制逆变器开关状态,使得电机工作在期望状态。

技术总结
本发明公开了一种双凸极电机最优电流矢量的转矩脉动抑制方法,从控制瞬时转矩的思路出发,通过控制i


技术研发人员:朱淳涛 王慧贞 刘伟峰 李浩伟 肖志飞 陈鑫杰 彭江锦
受保护的技术使用者:南京航空航天大学
技术研发日:2022.08.26
技术公布日:2022/11/29
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