[发明专利]克服转矩不稳的自动补偿调幅式空间矢量方法

说明书

技术领域

本发明涉及克服转矩不稳的自动补偿调幅式空间矢量方法，属于电动机控制领域。

背景技术

有一类交流电动机，其定子都是通上特定的交流电后形成旋转磁场，其轨迹是圆形(参见图1)，而使转子感应或吸引后转动的可以是三相异步电动机、三相同步电动机、永磁同步电动机，也可包括离散形式的旋转磁场的电动机，如无刷直流电动机、步进电动机和可变磁阻电动机。如果旋转磁场不稳定，也就是其轨迹不是圆形(参见图2)，就会使电动机转矩不稳，导致电动机振动。

发明内容

本发明目的是为了解决现有电动机运行过程中易存在磁场不稳定，进而导致转矩不稳、电动机振动的问题，提供了一种克服转矩不稳的自动补偿调幅式空间矢量方法。

本发明所述克服转矩不稳的自动补偿调幅式空间矢量方法，该方法涉及的控制电动机运行的电路包括整流电路、逆变器、电容C、单片机和旋转编码器，

整流电路的直流输出端口与逆变器的直流输入端口相连，整流电路的两个直流输出端之间并联电容C，逆变器的交流输出端与电动机的定子线圈相连；

整流电路是由六个自带体二极管的IGBT管R1～R6构成的三相整流电路，

逆变器由六个自带体二极管的IGBT管S1～S6构成三相桥式逆变电路，

旋转编码器用于检测电动机转子位置信息，并将检测到的电动机转子位置信号输出给单片机的电动机转子位置信号输入端；

单片机输出驱动整流电路和逆变器的驱动信号；

单片机选择型号为C8051F020的单片机，C8051F020单片机的AIN0口读入速度给定值，AIN1口读入电动机实际转速，AIN2口读入电动机的工作电流i_u，AIN3口读入电动机的工作电流i_v，AIN4口读入电动机的电压u_u，AIN5口读入电动机的电压u_v，AIN6口读入电动机的电压u_w，

该方法包括以下步骤：

步骤一、单片机输出驱动信号给整流电路控制电动机按给定转速旋转，

步骤二、单片机检测电动机的实际转速，判断电动机的实际转速是否达到给定转速；判断结果为是，执行步骤三；判断结果为否，返回执行步骤一；

步骤三、单片机通过旋转编码器实时获取电动机的转子位置；

步骤四、单片机实时采集电动机各线圈的工作电流i_u、i_v，以及电压u_u、u_v、u_w，来获取电动机实际运行磁链

步骤五、根据公式获取任一转子位置的磁链补偿电压值

式中：为与电动机实际运行磁链对应的规则圆形磁链，为的幅值，

为与实际运行磁链对应的空间电压矢量，为的幅值，

为规则圆形磁链对应的空间电压矢量；

步骤六、根据步骤五获取的磁链补偿电压值单片机输出驱动信号给整流电路，以使电动机的磁链趋于规则圆形磁链。

本发明的优点：

1、针对电动机的具体磁链特性进行补偿，能有效克服转矩不稳定的情况。

2、实时测量磁链特性，自动进行补偿。

附图说明

图1是规则圆形磁链的轨迹示意图；

图2是电动机实际运行磁链的轨迹示意图；

图3是本发明补偿原理图；

图4是本发明所述克服转矩不稳的自动补偿调幅式空间矢量变频电路图；

图5是图4的控制电路图；

图6是获取电动机磁链的原理图；

图7是本发明所述克服转矩不稳的自动补偿调幅式空间矢量方法流程图。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1至图7说明本实施方式，本实施方式所述克服转矩不稳的自动补偿调幅式空间矢量方法，该方法涉及的控制电动机运行的电路包括整流电路1、逆变器2、电容C、单片机3和旋转编码器4，

整流电路1的直流输出端口与逆变器2的直流输入端口相连，整流电路1的两个直流输出端之间并联电容C，逆变器2的交流输出端与电动机的定子线圈相连；

整流电路1是由六个自带体二极管的IGBT管R1～R6构成的三相整流电路，

逆变器2由六个自带体二极管的IGBT管S1～S6构成三相桥式逆变电路，

旋转编码器4用于检测电动机转子位置信息，并将检测到的电动机转子位置信号输出给单片机3的电动机转子位置信号输入端；