[发明专利]偏置60度六相永磁同步电机缺一相容错型转矩控制方法

权利要求书

1.一种偏置60度六相永磁同步电机缺一相容错型转矩控制方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步，采集剩余健康相B~F电流                                               及转子位置角；

第二步，利用公式1中T5正交变换矩阵，将剩余健康五相电流变换为αβ坐标中及零序轴系中：

                 （公式1）

；

第三步，利用公式8及计算虚拟定子电流：

                                   （公式8）

其中为虚拟定子磁链，为虚拟转子磁链，为定子磁链，

为定子电流，为转子磁链，为相绕组电感；

    ，；

第四步，利用公式9、、虚拟转子磁链及转子位置角计算出虚拟定子磁链：

          （公式9）

其中，，、分别为主磁路的直、交轴电感，、，为永磁体耦合到相绕组磁链幅值；

第五步，判断虚拟定子磁链矢量所处αβ平面扇区编号；

第六步，根据虚拟定子磁链及虚拟定子磁链幅值给定，经磁链滞环比较器，输出控制虚拟定子磁链幅值的变量：

    ；

第七步，利用公式10、及计算电磁转矩：

                                     (公式10)

其中为电机磁极对数；

第八步，将电磁转矩及其给定值，送给转矩滞环比较器，输出控制电磁转矩变量τ：

，其中为转矩滞环环宽；

第九步，将αβ平面中定子电流送给零序电流给定环节，输出对应的零序电流给定值，并将及实际零序电流送给零序电流误差计算环节，输出零序电流误差矢量：

；

第十步，将、τ、及同时送给最优开关矢量表，获得一组剩余健康五相逆变桥最优开关组合，通过逆变器作用于剩余五相健康相绕组，实现零序电流误差、虚拟定子磁链幅值误差及电磁转矩误差为0控制目标。

2.根据权利要求1所述的一种偏置60度六相永磁同步电机缺一相容错型转矩控制方法，其特征在于：所述第四步中虚拟转子磁链获取步骤如下：

S1，根据检测的转子位置角、永磁体耦合到相绕组磁链幅值，计算出αβ坐标系中转子磁链

：、；

S2，利用公式8及转子磁链，计算出虚拟转子磁链：

，。

3.根据权利要求1所述的一种偏置60度六相永磁同步电机缺一相容错型转矩控制方法，其特征在于：所述第五步中虚拟定子磁链矢量所处扇区编号获取步骤如下：

S01，将定子电压矢量图αβ平面中相邻的不同向的两个虚拟定子电压矢量之间夹角区域定义为一个扇区，并编号；

S02，提取虚拟定子磁链矢量幅角：

；

S03，结合S01和S02，判读虚拟定子磁链所处S01中αβ平面中扇区编号。

4.根据权利要求1所述的一种偏置60度六相永磁同步电机缺一相容错型转矩控制方法，其特征在于：所述第八步中电磁转矩给定，视具体驱动系统控制变量而定：若控制的是电磁转矩，则系统直接给定该值；若控制的是转速，则速度控制器输出即为转矩给定；若控制的是转子位置角，则位置控制器输出即为转矩给定。

5.根据权利要求1所述的一种偏置60度六相永磁同步电机缺一相容错型转矩控制方法，其特征在于：所述第九步中零序电流给定环节具体策略取决于实际驱动系统的控制性能指标要求，若要求将零序电流控制为零，则零序电流给定；若要求将剩余健康五相电流控制为幅值平衡，且幅值最小时，则零序电流给定为：

，。

6.根据权利要求1所述的一种偏置60度六相永磁同步电机缺一相容错型转矩控制方法，其特征在于：所述第十步中最优开关矢量表获取步骤如下：

S001，将定子电压矢量图z1z2平面中相邻零序电压矢量所夹区域定义为一个扇区；

S002，从减小定子绕组电流谐波出发，根据z1z2平面中零序电流矢量的控制误差矢量所处的空间扇区，确定出一组可以实现该误差矢量减小的逆变器开关组合；

S003，根据虚拟定子磁链矢量所处扇区判断结果及S002判断结果，判断S002所获得的每一组逆变器开关组合对虚拟定子磁链幅值及电磁转矩控制效果；

S004，根据零序电流误差矢量所处的空间扇区、虚拟定子磁链所处扇区编号、磁链幅值控制变量、电磁转矩控制变量τ和S003分析结果，制定一张剩余健康五相逆变器最优开关矢量表，输出入变量为：零序电流误差矢量所处的空间扇区、虚拟定子磁链所处扇区编号、磁链幅值控制变量、电磁转矩控制变量τ，输出变量为：剩余健康五相逆变器最优开关状态。