[发明专利]四象限无位置传感器开关磁阻电机控制装置及方法

权利要求书

1.一种四象限无位置传感器开关磁阻电机控制装置，其特征在于：它包括可控整流控制回路和有源逆变控制回路，可控整流控制回路和有源逆变控制回路之间连有直流电容器(15)；

所述的可控整流控制回路包括与三相交流电源(9)连接的电源电压检测装置(3)和电源电流检测装置(4)，电源电压检测装置(3)和电源电流检测装置(4)的输出端分别与整流主控制器(1)的输入端相连，整流主控制器(1)的输出端与整流侧驱动装置(5)的输入端相连，将交流电转换为成恒定直流电，整流侧驱动装置(5)与整流桥(12)相连；

所述的有源逆变控制回路包括与三相12/8开关磁阻电机(14)相连的不对称半桥线路功率变换器(13)，不对称半桥线路功率变换器(13)输入端连有母线侧电压检测装置(6)，其输出端设有电流检测装置(8)，母线侧电压检测装置(6)和电流检测装置(8)的输出端分别与逆变主控制器(2)的输入端相连，逆变主控制器(2)的输出端通过逆变侧驱动器(7)连接不对称半桥线路功率变换器(13)。

2.根据权利要求1所述的四象限无位置传感器开关磁阻电机控制装置，其特征在于，所述的整流主控制器(1)、逆变主控制器(2)均为TI公司的2812DSP处理器。

3.根据权利要求1所述的四象限无位置传感器开关磁阻电机控制装置，其特征在于，所述的电源电压检测装置(3)、电源电流检测装置(4)、母线侧电压检测装置(6)和电流检测装置(8)均为霍尔传感器。

4.根据权利要求1所述的四象限无位置传感器开关磁阻电机控制装置，其特征在于，所述的整流侧驱动装置(5)和逆变侧驱动装置(7)均为CONCEPT公司的6SD106驱动模块。

5.一种四象限无位置传感器开关磁阻电机控制方法，其特征在于包括以下步骤：

a.对三相12/8开关磁阻电机(14)三相中的一相通电，检测三相12/8开关磁阻电机(14)的定子、转子对齐位置以及不对齐位置的电流值和电压值，计算得到最大参考磁链ψ_{ref_max}和最小参考磁链ψ_{ref_min}；

b.启动三相12/8开关磁阻电机(14)，逆变主控制器(2)向不对称半桥线路功率变换器(13)发送高频脉冲信号，将整流器(12)输出的直流电压变换成100μs的激励脉冲输入到三相12/8开关磁阻电机(14)的三相绕组中，得到相应的三个响应电流，比较三个响应电流的大小决定导通相；

c.三相12/8开关磁阻电机(14)进入电动状态后，采用母线侧电压检测装置(6)检测得到的三相12/8开关磁阻电机(14)的实时相电压和三相电流传感器(8)检测得到的实时相电流经逆变主控制器(2)计算得到电动状态下的实时磁链ψ_est，

当实时磁链ψ_est小于最大参考磁链ψ_{ref_max}时，则重新检测实时磁链ψ_est；

当实时磁链ψ_est大于最大参考磁链ψ_{ref_max}时，则经逆变主控制器(2)关断当前相，开通下一相；

d.通过逆变主控制器(2)向母线侧电压检测装置(13)发送关断脉冲信号，关断当前工作相，逆变主控制器(2)发送开通脉冲信号，开通当前非工作相，三相12/8开关磁阻电机(14)由电动状态转化到制动状态；

e.进入制动状态，等待一段封锁时间Tw(0.5ms)后，母线侧电压检测装置6检测三相12/8开关磁阻电机14的工作相的实时相电压，电流检测装置8检测工作相的实时相电流，经逆变主控制器2计算得到制动状态下的实时磁链ψ_est：

当实时磁链ψ_est大于最小参考磁链ψ_{ref_min}，则重新检测实时磁链ψ_est；

当实时磁链ψ_est小于最小参考磁链ψ_{ref_min}，则经逆变主控制器(2)关断当前相，开通下一相。