[发明专利]基于转矩角正弦值线性控制的电励磁同步电机控制方法

权利要求书

1.一种基于转矩角正弦值线性控制的电励磁同步电机控制方法，其特征在于由速度传感器检测到的电励磁同步电机实际转速ω，将给定的电励磁同步电机转速ω^*与实际转速ω的差依次经过PI环节、限幅环节得到电励磁同步电机瞬时转矩角正弦值sinδ^*；将给定的电励磁同步电机定子磁链幅值ψ^*以及电励磁同步电机瞬时转矩角正弦值sinδ^*、电励磁同步电机当前磁链矢量的相角θ_k经过目标定子磁链矢量环节得到电励磁同步电机下一时刻目标定子磁链矢量将电励磁同步电机下一时刻目标定子磁链矢量与电励磁同步电机当前定子磁链矢量作矢量差得到电励磁同步电机定子磁链变化量将电励磁同步电机定子磁链变化量经过空间矢量调制环节生成得到三相全桥逆变器的三相占空比即A相占空比D_A、B相占空比D_B、C相占空比D_C，将所述三相占空比经过三相全桥逆变器得到电励磁同步电机在静止abc坐标下的三相相电流即A相电流i_sa、B相电流i_sb、C相电流i_sc，采用所述三相相电流驱动电励磁同步电机得到电励磁同步电机输出的目标电磁转矩T_e；

k+1时刻电励磁同步电机的目标电磁转矩为：

Te(k+1)*=3p2Lsσ|ψ→k+1*||ψ→m|sinδ*]]>

其中k为当前时刻，L_sσ为电励磁同步电机定子漏感，p为电励磁同步电机极对数，为电励磁同步电机当前气隙磁链矢量，电励磁同步电机当前定子磁链矢量及其相角θ_k的求取包括以下步骤：

(1)采用电压传感器检测得到三相全桥逆变器的直流母线电压U_dc，采用所述直流母线电压U_dc与三相全桥逆变器的三相占空比即A相占空比D_A、B相占空比D_R、C相占空比D_C组合计算得出电励磁同步电机在静止abc坐标下的三相相电压即A相电压u_sa、B相电压u_sb、C相电压u_sc：

usa=Udc3(2DA-DB-DC)usb=Udc3(2DB-DA-DC)usc=Udc3(2DC-DB-DA)]]>

将电励磁同步电机在静止abc坐标下的A相电压u_sa、B相电压u_sb、C相电压u_sc进行磁势不变的3/2变换得到电励磁同步电机在静止αβ坐标系下的定子电压即α相定子电压u_sα、β相定子电压u_sβ：

usα=Udc2(2DA-DB-DC)usβ=3Udc2(DB-DC);]]>

(2)采用电流传感器检测得到电励磁同步电机在静止abc坐标下的三相相电流即A相电流i_sa、B相电流i_sb、C相电流i_sc并进行磁势不变的3/2变换得到电励磁同步电机在静止αβ坐标系下的定子电流即α相定子电流i_sα、β相定子电流i_sβ：

isα=Udc3(2isa-isb-isc)isβ=3Udc3(isb-isc);]]>

(3)利用电励磁同步电机在静止αβ坐标系下的α相定子电压u_sα、β相定子电压u_sβ和α相定子电流i_sα、β相定子电流i_sβ计算得到电励磁同步电机在静止αβ坐标系下的α相定子磁链ψ_sα，β相定子磁链ψ_sβ：

其中R为定子绕组电阻，

再将电励磁同步电机在静止αβ坐标系下的α相定子磁链ψ_sα，β相定子磁链ψ_sβ经过αβ坐标到极坐标的变换求得电励磁同步电机当前定子磁链矢量的幅值ψ_k和相角θ_k+δ_k：

ψk=ψsα2+ψsβ2]]>

θk+δk=arctanψsβψsα]]>

利用电励磁同步电机在静止αβ坐标系下的α相定子磁链ψ_sα，β相定子磁链ψ_sβ和α相定子漏磁L_sσi_sα、β相定子漏磁L_sσi_sβ求得电励磁同步电机在静止αβ坐标系下的α相气隙磁链ψ_mα、β相气隙磁链ψ_mβ：

ψmα=ψsα-Lsσisαψmβ=ψsβ-Lsσisβ]]>

再将电励磁同步电机在静止αβ坐标系下的α相气隙磁链ψ_mα、β相气隙磁链ψ_mβ经过αβ坐标到极坐标的变换求得电励磁同步电机气隙磁链矢量的相角：

θk=arctanψmβψmα.]]>