三相双凸极无刷直流电机的控制方法和驱动系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于磁阻类同步电机驱动技术领域，特别设及了 =相双凸极无刷直流电机 的控制方法和驱动系统。
【背景技术】
[0002] 双凸极电机是一类新颖的变磁阻电机，定转子均为凸极结构，转子上无绕组和永 磁体，具有结构简单，成本低廉，运行可靠，维护容易等优点，在航空高速电机及地面低成本 高效电机领域有重要应用价值。根据励磁方式的不同可W分为永磁式双凸极电机、电励磁 式双凸极电机和混合励磁双凸极电机。永磁双式凸极电机是在电机定子上放置永磁体，实 现电机的励磁，突出优点是效率高。电励磁式双凸极电机是在定子上放置一组专口的励磁 绕组，实现电机外部独立励磁，突出优点是励磁大小和方向易于调节，有利于扩大电机的调 速范围。混合励磁双凸极电机旨在从功率/转矩密度、效率W及调速范围等方面综合上述 两种双凸极电机的优点。双凸极电机的电枢绕组通常采用集中式绕组，W提高导线的利用 率。其相数一般有=相、四相、五相等，目前应用最多的是=相双凸极电机，它的功率变换器 成本相对较低。
[0003] 双凸极电机反电势波形非正弦，具有高阶非线性、参数强禪合的特点，作为电动机 运行时，其控制难度较大，控制系统性能提升对于充分发挥该类电机高可靠和高效能的优 点至关重要。一直W来，双凸极电机电动运行控制都是借鉴永磁无刷直流电机的控制方法， 主要有W下控制方法；1、=相=状态标准角控制方法，即在一个电周期内，完成=次电枢电 流的换相，换相发生在相电感的最大值处。该控制方法实现简单，但效果很差，电机功率出 不来，且转矩脉动大；2、=相=状态提前角控制方法，即在一个电周期内，依然是=次电枢 电流的换相，但换相点不是相电感的最大值处，而是相对提前，该样电机性能有所提高，但 机械特性比较软；3、=相六状态控制方法，使得性能进一步提升，并且转矩脉动也相应减 小。但是，双凸极电机本质上是磁阻类电机，与矩形波永磁无刷直流电机运行特性有很大差 另IJ，上述传统控制方法难W充分发挥该类电机的转矩和功率输出能力。
【发明内容】
[0004] 为了解决上述【背景技术】提出的技术问题，本发明旨在提供=相双凸极无刷直流电 机的控制方法和驱动系统，提高双凸极直流电机的输出功率和工作效率。
[0005] 为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：
[0006] =相双凸极无刷直流电机的控制方法，所述=相双凸极无刷直流电机的功率变换 器采用=相全桥逆变器，=相双凸极无刷直流电机的A相、B相、C相电枢绕组分别对应连 接到所述S相全桥逆变器的S相桥臂的中点，A相、B相、C相电枢绕组之间采用星型连接。 在本控制方法中，将换相位置提前标准换相位置一个电角度a，该电角度a称为提前换相 角，将相电流开通位置提前标准相电流开通位置一个电角度0，该电角度0称为提前开通 角，将相电流关断位置滞后标准相电流关断位置一个电角度丫，该电角度丫称为滞后关断 角；定义励磁电流从电源流向励磁绕组为励磁电流的正方向，反之为励磁电流的反方向，定 义转子逆时钟方向旋转为正方向，反之为反方向；根据励磁电流的方向、转子旋转的方向、 提前换相角a、提前开通角0和滞后关断角丫，得到四组控制逻辑，每组控制逻辑下包含 九种开关管的导通模态：
[0007]第一组控制逻辑；励磁电流的方向为正方向，转子的旋转方向为正方向，则，
[000引 （1)当转子从电角度（0。-a+丫）运动到（120° -a-p)，则A相桥臂的上开关 管开通，B相桥臂的下开关管开通；
[0009] (2)当转子从电角度（120。-a-P)运动到（120。-a),则A相桥臂的上开关管 开通，B相桥臂的下开关管开通，C相桥臂的下开关管开通；
[0010] (3)当转子从电角度（120。-a)运动到（120。-a+丫），则A相桥臂的上开关管 开通，B相桥臂的上开关管开通，C相桥臂的下开关管开通；
[0011] (4)当转子从电角度（120。-a+丫）运动到（240。-a-p)，则B相桥臂的上开 关管开通，C相桥臂的下开关管开通；
[0012] (5)当转子从电角度（240° -a-P)运动到（240° -a),则A相桥臂的下开关管 开通，B相桥臂的上开关管开通，C相桥臂的下开关管开通；
[0013] 做当转子从电角度（240° -a)运动到（240°-a+丫），则A相桥臂的下开关管 开通，B相桥臂的上开关管开通，C相桥臂的上开关管开通；
[0014] (7)当转子从电角度（240。-a+丫）运动到（360。-a-p)，则A相桥臂的下开 关管开通，C相桥臂的上开关管开通；
[0015] 做当转子从电角度（360° -a-P)运动到（360° -a),则A相桥臂的下开关管 开通，B相桥臂的下开关管开通，C相桥臂的上开关管开通；
[0016] (9)当转子从电角度（360。-a)运动到（360。-a+丫），则A相桥臂的上开关管 开通，B相桥臂的下开关管开通，C相桥臂的上开关管开通；
[0017] 第二组控制逻辑；励磁电流的方向为正方向，转子的旋转方向为反方向，则，
[001引 （1)当转子从电角度（0。-a+丫）运动到（120° -a-p)，则A相桥臂的上开关 管开通，C相桥臂的下开关管开通；
[0019] (2)当转子从电角度（120。-a-P)运动到（120。-a),则A相桥臂的上开关管 开通，B相桥臂的下开关管开通，C相桥臂的下开关管开通；
[0020] (3)当转子从电角度（120。-a)运动到（120。-a+丫），则A相桥臂的上开关管 开通，B相桥臂的下开关管开通，C相桥臂的上开关管开通；
[0021] (4)当转子从电角度（120。-a+丫）运动到（240。-a-6)，则B相桥臂的下开 关管开通，C相桥臂的上开关管开通；
[0022] (5)当转子从电角度（240。-a-P)运动到（240。-a),则A相桥臂的下开关管 开通，B相桥臂的下开关管开通，C相桥臂的上开关管开通；
[0023] 做当转子从电角度（240。-a)运动到（240。-a+丫），则A相桥臂的下开关管 开通，B相桥臂的上开关管开通，C相桥臂的上开关管开通；
[0024] (7)当转子从电角度（240。-a+丫）运动到（360。-a-6)，则A相桥臂的下开 关管开通，B相桥臂的上开关管开通；
[0025] 做当转子从电角度（360。-a-P)运动到（360。-a),则A相桥臂的下开关管 开通，B相桥臂的上开关管开通，C相桥臂的下开关管开通；
[0026] (9)当转子从电角度（360。-a)运动到（360。-a+丫），则A相桥臂的上开关管 开通，B相桥臂的上开关管开通，C相桥臂的下开关管开通；
[0027] 第S组控制逻辑；励磁电流的方向为反方向，转子的旋转方向为正方向，则，
[002引 （1)当转子从电角度（0。-a+丫）运动到（120° -a-p)，则A相桥臂的下开关 管开通，B相桥臂的上开关管开通；
[0029] (2)当转子从电角度（120。-a-P)运动到（120。-a),则A相桥臂的下开关管 开通，B相桥臂的上开关管开通，C相桥臂的上开关管开通；
[0030] (3)当转子从电角度（120。-a)运动到（120。-a+丫），则A相桥臂的下开关管 开通，B相桥臂的下开关管开通，C相桥臂的上开关管开通；
[0031] (4)当转子从电角度（120。-a+丫）运动到（240。-a-6)，则B相桥臂的下开 关管开通，C相桥臂的上开关管开通；
[0032] (5)当转子从电角度（240。-a-P)运动到（240。-a),则A相桥臂的上开关管 开通，B相桥臂的下开关管开通，C相桥臂的上开关管开通；
[0033] 做当转子从电角度（240。-a)运动到（240。-a+丫），则A相桥臂的上开关管 开通，B相桥臂的下开关管开通，C相桥臂的下开关管开通；
[0034] (7)当转子从电角度（240。-a+丫）运动到（360。-a-6)，则A相桥臂的上开 关