[发明专利]开关磁阻电机全速度段控制方式平滑切换调速方法

权利要求书

1.一种开关磁阻电机全速度段控制方式平滑切换调速方法，其特征在于：电机低速运行时，可根据转速和负载大小实现电流斩波给定值、开通角、关断角的共同调节，协调控制；随着转速上升，逐步提高电流斩波给定值，使电流斩波作用由主要地位逐步降为次要地位，以至最后完全取消斩波，高速运行时，通过调节开通角和关断角来调速；

为实现由高、低速运行下是否采用电流斩波的平滑切换，规定一个电流斩波给定的最低值I_ZBmin，最终得到的电流斩波给定值算法如下：

而I_ZBmin与转速n有关，构造如下函数关系：

I_ZBmin＝c(n/1000)^d (3)

式(3)中n为电机转速，c、d为参数，具体值由实验确定；低速段，式(3)算出I_ZBmin小于I_ZB1时，电流斩波与θ_on和θ_off的调节同时起作用来，协调配合调速；升高转速到达高速段，式(3)算出的I_ZBmin大于相电流峰值，相电流斩波停止，仅靠调节θ_on和θ_off对转速进行调节；从高速段往低速段的减速过程与这之相反。

2.根据权利要求1所述的开关磁阻电机全速度段控制方式平滑切换调速方法，其特征在于：

构建开通角(θ_on)与关断角(θ_off)的函数关系为：

m、n、t为参数，具体值由实验确定；m、n、t的取值不唯一，当开通角较小、接近零时，曲线有一定上翘，这刚好符合适当增大关断角，增加相电流维持的时间，以增大电磁转矩的需要；当电机需要制动时，开通角增大到大于0.35时，关断角迅速上升，保证电流出现在电感的下降段，产生负的电磁转矩。

3.根据权利要求2所述的开关磁阻电机全速度段控制方式平滑切换调速方法，其特征在于：采用定、转子齿距和槽矩相等的定子12极，转子8极开关磁阻电机时，选取m＝3.86，n＝-0.516，t＝0.262。

4.根据权利要求1所述的开关磁阻电机全速度段控制方式平滑切换调速方法，其特征在于：开通角(θ_on)的生成过程为：1号输入u乘以K₂后进行积分，所得数值与1号输入u乘以K₁的积进行相加，此次所得数值乘以K₃后作为减数，θ_onmax作为被减数，它们的差值为2号输出值θ_on1，它们的差值加限幅后得到1号输出值θ_on；

其中，以转速的偏差u作为1号输入，K₁、K₂、K₃为可调比例参数，根据电机定子、转子数目取经验值，Gain在数学上为增益、比例系数、乘，1/s为积分，Add为加法，Add1为减法；θ_onmax为Constant即常数，为开通角最大值；saturation为限幅，即上下限，θ_on为加限幅的开通角，θ_on为1号输出，而θ_on1为不加限幅开通角输出，θ_on1为2号输出，用来调节电流斩波给定

5.根据权利要求4所述的开关磁阻电机全速度段控制方式平滑切换调速方法，其特征在于：

开通角(θ_on)的生成过程中，用于定子12极，转子8极开关磁阻电机时，K1取10，K2取0.02，K3取0.0005，θ_onmax取限幅下限取0，上限取