[发明专利]旋转电机控制系统和旋转电机控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及旋转电机控制系统和旋转电机控制方法，更具体地说，本发明涉及在电流向量上叠加电流脉冲情况下的控制。

背景技术

公开号为2011-41433的日本专利申请(JP 2011-41433A)描述了一种用于电磁旋转电机的控制装置。旋转电机包括产生旋转磁场的定子和面向定子并旋转的转子。转子包括转子线圈以及分别与转子线圈在选择的极性上发生短路的二极管。在控制装置中，当满足预定条件时，电流脉冲叠加在分别流过定子线圈的定子电流。

在JP 2011-41433A中描述的旋转电机中，可构想一种在定子电流上叠加电流脉冲的方法，在产生旋转磁场的电流向量的d轴电流上叠加先增加后减小的d轴脉冲，而在电流向量的q轴电流上叠加先减小后增加的q轴脉冲。通过该配置，可以提高上面已经叠加电流脉冲的转子转矩，而不会在叠加电流脉冲时过度增加定子电流；但是，在叠加电流脉冲期间提高转子转矩方面仍有提升空间。

发明内容

根据本发明的旋转电机控制系统和旋转电机控制方法能够当电流脉冲正在产生旋转磁场的电流向量上叠加时，提高转子转矩。

本发明的第一方面提供一种旋转电机控制系统。该旋转电机控制系统包括：旋转电机，其包括定子，定子被配置为产生旋转磁场；转子，其被设置为面向所述定子，所述转子具有通过转子槽缠绕在转子芯周围的转子线圈，所述转子具有连接到对应的转子线圈的整流单元，所述整流单元分别被配置为沿一个选择的方向对转子线圈电流进行整流，并且所述转子具有转子凸极，所述转子凸极由于所述转子线圈电流而具有沿周向交替不同的极性；以及控制装置，其被配置为在产生所述旋转磁场的电流向量上叠加电流脉冲，所述控制装置被配置为设定第一电流向量和第二电流向量，在该第一电流向量上尚未叠加所述电流脉冲，该第二电流向量是根据所述第一电流向量，通过以预定增加量增加d轴电流以及以预定减小量减小q轴电流来获取的，所述控制装置被配置为，在所述电流向量与d轴正方向之间的相位被定义为电流相位的情况下，当存在这样的电流相位时设定中间电流向量：在该电流相位上，磁阻转矩在所述第一电流向量的第一电流相位与所述第二电流向量的第二电流相位之间最大，所述中间电流向量具有位于所述第一电流相位与所述第二电流相位之间的中间相位，并且大于在向量轨迹沿直线从所述第一电流向量变化到所述第二电流向量的情况下的假想电流向量，所述控制装置被配置为将所述电流向量从所述第一电流向量更改为所述第二电流向量，并且进一步将所述电流向量从所述第二电流向量更改为所述第一电流向量，并且所述控制装置被配置为通过在以下至少一种情况下将所述电流向量更改为所述中间电流向量来产生所述电流脉冲：在所述电流向量正被从所述第一电流向量更改为所述第二电流向量时，和在所述电流向量正被从所述第二电流向量更改为所述第一电流向量时。

在上述旋转电机控制系统中，所述控制装置可被配置为在公共电流控制圆上设定所述第一电流向量的终点和所述第二电流向量的终点，并且所述控制装置可被配置为在所述电流控制圆和沿直线从所述第一电流向量变化到所述第二电流向量的假想向量轨迹所包围的区域中设定所述中间电流向量的终点，所述区域包括除所述第一电流向量的终点和所述第二电流向量的终点之外的所述电流控制圆。

在上述旋转电机控制系统中，所述中间电流向量可具有这样的电流相位：在该电流相位上，所述磁阻转矩最大，并且所述控制装置可被配置为在所述电流控制圆上设定所述中间电流向量的终点。

在根据本发明的第一方面的旋转电机控制系统中，所述控制装置可被配置为在第一电流控制圆上设定所述第一电流向量的终点，所述控制装置可被配置为在大于所述第一电流控制圆的第二电流控制圆上设定所述第二电流向量的终点，并且所述控制装置可被配置为在沿直线从所述第一电流向量变化到所述第二电流向量的假想向量轨迹、所述第二电流控制圆、以及将所述第一电流向量的终点连接到所述第二电流控制圆上的相对于所述第一电流向量的终点位于q轴正方向侧的点的直线所包围的区域中设定所述中间电流向量的终点，所述区域包括所述第二电流控制圆。

在上述旋转电机控制系统中，所述中间电流向量可具有这样的电流相位：在该电流相位上，所述磁阻转矩最大，并且所述控制装置可被配置为在所述第二电流控制圆上设定所述中间电流向量的终点。