[发明专利]一种基于损耗模型直流无刷电机直接转矩控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于损耗模型直流无刷电机直接转矩控制方法。

背景技术

由于直流无刷电机所展现的优点逐步被认同并且受到青睐，国内外的一些专家在研究直流无刷电机本体以及控制策略的优化和设计方面取得了一定的成果，其目的就是为了使直流无刷电机的输出效率得到优化。

启动电机时，加入合理的控制策略来减少损耗。电机损耗主要有铁损、杂散损耗、机械损耗等。减少这一类损耗是优化电机效率最主要部分。大量研究表明，总损耗的80％左右来自铜耗和铁耗，其他一些不可控损耗很低而且不到总损耗的20％。因此，效率优化最主要的途径是减少可控损耗，并将其损耗降到最低。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于损耗模型直流无刷电机直接转矩控制系统的效率优化的方法，以解决采用传统控制策略电机损耗过高、效率低下的不足。

实现本发明目的技术方案：

一种基于损耗模型直流无刷电机直接转矩控制方法，其特征在于：

步骤1：在直流无刷电机运行过程中，通过转速、电流传感器检测出直流无刷电机的转速ω_r和定子电流I_s，经转矩、磁链计算模块得到定子磁链ψ_s和电磁转矩T_e；

步骤2：将T_e送入最优损耗效率优化控制器，得出定子磁链最优值ψsref=(Ldid.opt+ψf)2+(Lqiq.opt)2.]]>

步骤3：将ψ_sref、ψ_s作比较，得出Δψ_s＝ψ_sref-ψ_s；将实际转速ω_r与给定转速作比较，得出Δω_r经速度调节器得出参考电磁转矩与T_e比较得出

步骤4：将ψ_s送入定子磁链扇区辨别器，将Δψ_s、ΔT_e分别送入滞环调节器，得出开关状态选择表所需参数，即电磁转矩状态变量S_T、定子磁通状态变量S_ψ、转矩角θ，再经开关状态选择表得出最小损耗模式下的最佳开关状态，经由逆变器控制直流无刷电机。

步骤2中所述的最优损耗效率优化控制器基于最小损耗模型建立，最小损耗模型通过如下方法建立，

损耗与电机励磁电流，损耗和电机转速间的推导关系为

式中，P_cu为铜损耗，R_s为定子绕组电阻；i_d，i_q分别为d，q轴上定子电流分量，