[发明专利]无位置传感器电励磁双凸极电机的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种特种电机控制方法，尤其涉及一种无位置传感器电励磁双凸极电机的控制方法。

背景技术

对于电励磁双凸极电机驱动系统而言，实时而准确的转子位置信息是其可靠运行的必要前提。通过采用轴位置传感器或者其它类型的探测式位置检测器来获得位置信息会增大电机体积，提高系统成本和复杂程度，影响整个系统的可靠运行。因此如何去掉位置检测器，直接利用电机信息间接确定转子位置，从而提高系统运行可靠性，降低系统成本，无疑是一个很有潜力的研究方向，在航空航天、风力发电领域都具有重要价值。迄今为止，国内外对这一领域的研究尚属起步阶段，研究对象多集中于电机结构相类似的开关磁阻电机无位置传感器，以及无刷直流电机无位置传感器。研究的思路有两种：(1)脉冲注入定位法一脉冲注入法的算法尽管相对比较简单，但基于高频脉冲的输入使其不免有着内在固有的速度限制，而且测试电流可能带来负转矩，其对整个系统出力和效率的影响也是很大的不足；(2)反电势法--这种方法需要辅助起动设施，需要进行相位补偿，还存在计数值转速电流限幅的匹配问题。如何实时精确获得转子位置角度信息一直是双凸极电机无位置传感器技术的难题。国内外目前尚没有双凸极电机无位置传感器控制的有效方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷提出一种无位置传感器电励磁双凸极电机的控制方法。

本发明无位置传感器电励磁双凸极电机的控制方法，采用电源通过逆变器分别给所述双凸极电机的三相绕组即A相绕组、B相绕组、C相绕组提供电流，包括如下步骤：

a.)初始定位：采用主控制器输出的开关信号经过逆变器给所述双凸极电机的任意两相绕组通入开关电流使双凸极电机的转子转动相应的角度，所述两相绕组中：一相绕组通入正向电流、另一相绕组通入负向电流；

b.)加速启动：将给定的离线换相脉冲信号经过主控制器输出离线换相逻辑信号，将离线换相逻辑信号经过逆变器给步骤a所述的转动相应的角度后的双凸极电机的三相绕组提供两相驱动电流驱动双凸极电机运行：

当步骤a所述的通入开关电流的两相绕组为A相绕组和B相绕组，则所述三相绕组的导通顺序为B相绕组和C相绕组---C相绕组和A相绕组---A相绕组和B相绕组---B相绕组和C相绕组…；

当步骤a所述的通入开关电流的两相绕组为B相绕组和C相绕组，则所述三相绕组的导通顺序为C相绕组和A相绕组---A相绕组和B相绕组---B相绕组和C相绕组---C相绕组和A相绕组…；

当步骤a所述的通入开关电流的两相绕组为A相绕组和C相绕组，则所述三相绕组的导通顺序为A相绕组和B相绕组---B相绕组和C相绕组---C相绕组和A相绕组---A相绕组和B相绕组…；

c.)采用中点电压采样电路采样步骤b所述的启动后的双凸极电机的中点电压；

d.)将步骤c所述的中点电压经过调理电路得到在线换相脉冲信号；

e.)将步骤d所述的在线换相脉冲信号经过主控制器得到在线换相逻辑信号，将在线换相逻辑信号经过逆变器给步骤b所述的双凸极电机的三相绕组提供三相电流，并返回步骤c采集双凸极电机的中点电压。

本发明无位置传感器电励磁双凸极电机的控制方法，去掉了传统的位置传感器，从而使电励磁双凸极电机系统结构更加坚固，运行可靠、高效，成本低廉，实现了电励磁双凸极电机无位置传感器运行。

附图说明

图1：本发明控制原理图；

图2：电励磁双凸极电机三相互感与电机中点电压波形图；

图3：电励磁双凸极电机中点电压调理电路图；

图4：电励磁双凸极电机中点电压与换相信号波形图；

图5：电励磁双凸极电机换相信号与A相电流波形图。

具体实施方式

如图1所示。本发明无位置传感器电励磁双凸极电机的控制方法，采用电源通过逆变器分别给所述双凸极电机的三相绕组即A相绕组、B相绕组、C相绕组提供电流，包括如下步骤：

a.)初始定位：采用主控制器输出的开关信号经过逆变器给所述双凸极电机的任意两相绕组通入开关电流使双凸极电机的转子转动相应的角度，所述两相绕组中：一相绕组通入正向电流、另一相绕组通入负向电流；

b.)加速启动：将给定的离线换相脉冲信号经过主控制器输出离线换相逻辑信号，将离线换相逻辑信号经过逆变器给步骤a所述的转动相应的角度后的双凸极电机的三相绕组提供两相驱动电流驱动双凸极电机运行：