[发明专利]一种四相开关磁阻电机转矩脉动两电平抑制方法

权利要求书

1.一种四相开关磁阻电机转矩脉动两电平抑制方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.在转子位置区间[0°，θ_r/4]设置第一组转矩阈值(th1_low，th1_up)，在转子位置区间[θ_r/4，θ_r/2]设置第二组转矩阈值(th2_low，th2_up)，这4个转矩阈值满足条件：

th1_up＞th2_up＞0                (1)

th2_low＜th1_low＜0              (2)

|th1_up|＝|th2_low|              (3)

|th2_up|＝|th1_low|              (4)

其中，转子位置0°为最小相电感位置，转子位置θ_r为齿距角即一个转子周期，半个转子周期是θ_r/2；

b.设置励磁状态S_A为A相供电励磁的状态，励磁状态S_A＝1表示A相供电励磁电压为正，励磁状态S_A＝-1表示A相供电励磁电压为负；设置励磁状态S_B为B相供电励磁的状态，励磁状态S_B＝1表示B相供电励磁电压为正，励磁状态S_B＝-1表示B相供电励磁电压为负，期望的总平滑转矩为T_e；

c.对相邻的A相和B相供电励磁，A相供电励磁比B相供电励磁超前θ_r/4，此时，A相关断，B相开通，通过将A相到B相分为两个区间的换相过程，实现四相开关磁阻电机转矩脉动两电平的抑制。

2.根据权利要求1所述的一种四相开关磁阻电机转矩脉动两电平抑制方法，其特征在于：所述将A相到B相分为两个区间的换相过程如下：

(1)在转子位置区间[0°，θ₁]，A相使用第二组转矩阈值(th2_low，th2_up)，B相使用第一组转矩阈值(th1_low，th1_up)，临界位置θ₁是在换相过程中自动出现的，无需额外进行计算；

(1.1)在转子位置0°位置进入B相导通周期，设定初始励磁状态S_B＝1，B相电流和转矩从0开始增大；励磁状态S_A保持原有状态S_A＝-1，A相电流与转矩减小。由于B相在该位置电感变化率及电流较小，因此B相转矩增大速率小于A相转矩减小速率，总转矩随A相减小；

(1.2)当总转矩首先达到转矩值T_e+th1_low，不满足A、B两相状态转移条件，励磁状态S_A和S_B保持原有状态，总转矩继续减小；

(1.3)当总转矩减小到转矩值T_e+th2_low，满足A相状态转移条件，励磁状态S_A从-1切换到1，A相转矩增大；B相保持原有状态，B相转矩继续增大。从而总转矩增大；

(1.4)当总转矩增大到转矩值T_e+th1_low，不满足A、B两相状态转移条件，励磁状态S_A和S_B保持原有状态，总转矩继续增大；

(1.5)当总转矩增大到转矩值T_e+th2_up，满足A相状态转移条件，励磁状态S_A从1切换到-1，A相转矩减小；由于未满足B相状态转移条件，励磁状态S_B保持原有状态，总转矩开始减小；

(1.6)重复步骤(1.2)～(1.5)，励磁状态S_B一直保持状态1，即B相受正电压激励，B相电流和转矩以最大速率增大；励磁状态S_A在-1和1之间切换，将总转矩控制在[T_e+th2_low，T_e+th2_up]之间，从而抑制四相开关磁阻电机转矩在转子位置区间[0°，θ₁]的脉动；

(2)在转子位置区间[θ₁，θ_r/4]，A相继续使用第二组转矩阈值(th2_low，th2_up)，B相继续使用第一组转矩阈值(th1_low，th1_up)；

(2.1)在转子位置θ₁位置，此时B相电感变化率及相电流已达到一定水平，当励磁状态S_B＝1，励磁状态S_A＝-1时，B相转矩上升速率不再小于A相转矩下降速率，总转矩变化趋势由B相决定，总转矩增大；

(2.2)当总转矩上升至转矩值T_e+th1_up，满足B相状态转移条件，励磁状态S_B由1转为-1，B相转矩下降；励磁状态S_A保持-1状态，总转矩下降；

(2.3)当总转矩首先下降到转矩值T_e+th2_up，不满足A、B两相状态转移条件，励磁状态S_A和S_B保持原有状态，总转矩继续下降；

(2.4)当总转矩下降到转矩值T_e+th1_low，满足B相状态转移条件，励磁状态S_B由-1转为1，B相转矩增加；励磁状态S_A保持-1状态。总转矩随B相转矩而增加；

(2.5)当总转矩增加到转矩值T_e+th2_up，不满足A、B两相状态转移条件，励磁状态S_A和S_B保持原有状态，总转矩继续增加；

(2.6)当总转矩增加到转矩值T_e+th1_up，重复步骤(2.2)～(2.5)，励磁状态S_A保持-1状态，励磁状态S_B在-1和1之间切换，总转矩被控制在[T_e+th1_low，T_e+th1_up],从而抑制四相开关磁阻电机转矩在转子位置区间[θ₁，θ_r/4]的脉动。