[发明专利]基于自感特性两相同步励磁开关磁阻电机控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电机控制领域，特别是涉及一种基于自感特性两相同步励磁开关磁阻电机控制方法及系统。

背景技术

开关磁阻电机在启动和换相的过程中，均需要位置检测模块来实时提供各个转子的位置角度，根据各个转子的位置角度来判断定、转子的相对位置，从而确保电机能够正常的运行。虽然位置检测模块是开关磁阻电机控制系统中的一个非常重要的组成部分，但是由于位置检测模块的存在，在一定程度上降低了开关磁阻电机运行的可靠程度，从而很大程度上限制了该种电机应用的场合和范围。另外现有技术设置位置检测模块不但会增加电机驱动系统的复杂性，还增加了电机的成本。

采用无位置控制既能够降低电机驱动系统的复杂性，还能降低电机的成本，但目前行业内的技术人员直接将无位置控制应用在传统励磁模式的开关磁阻电机中，并没有将无位置控制策略应用在两相同步励磁开关磁阻电机中。因此，如何将无位置控制策略应用在两相同步励磁开关磁阻电机中成为本领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于自感特性两相同步励磁开关磁阻电机控制方法及系统，实现将无位置控制应用两相同步励磁开关磁阻电机中确定转子位置，降低电机驱动系统的复杂性和成本。

为实现上述目的，本发明提供一种基于自感特性两相同步励磁开关磁阻电机控制方法，所述方法包括：

获取任意两相绕组在不同时刻的电压和电流；

根据各相绕组在不同时刻的电压和电流确定自感-时间曲线的相交点；

根据自感-时间曲线的相邻两个相交点确定相邻两个相交点之间的时间差；

获取相邻两个相交点之间的角度；

根据所述相邻两个相交点之间的角度和所述相邻两个相交点之间的时间差确定电机转速；

根据所述电机转速确定电机转子位置。

可选的，所述根据所述电机转速确定电机转子位置，具体公式为：

θ_j＝mod{[θ₀+mod(n_es·Δt,360)],360}；

其中，θ_j为当前时刻转子位置，θ₀为第一个交点对应的角度位置，j为1、2、3…，mod为求余函数，n_es为电机转速，Δt为当前时刻与第一交点对应的时刻之间的时间差。

可选的，所述根据所述相邻两个相交点之间的角度和所述相邻两个相交点之间的时间差确定电机转速，具体公式为：

其中，n_es为电机转速，θ′为相邻两个相交点之间的角度，ΔT_es为相邻两个相交点之间的时间差。

可选的，所述根据各相绕组在不同时刻的电压和电流确定自感-时间曲线的相交点，包括：

根据所述电压和所述电流确定各相绕组在不同时刻的磁链；

根据所述各相绕组在不同时刻的磁链确定各相绕组在不同时刻的自感值；

根据各相绕组在不同时刻的自感值确定各相绕组的自感-时间曲线；

根据两相绕组的自感-时间曲线确定自感-时间曲线的相交点。

可选的，所述根据所述电压和所述电流确定各相绕组在不同时刻的磁链，具体公式为：

其中，T_s为采样周期，m为在励磁周期内采样点的数目，u_kn(t)为第k相绕组第n个采样点的电压，i_kn(t)为第k相绕组第n个采样点的电流，R_k为第k相绕组的电阻，Ψ_k(0)为初始磁链。

可选的，所述根据所述各相绕组在不同时刻的磁链确定各相绕组在不同时刻的自感值，具体公式为：

其中，L_k(t)为不同时刻的自感值。

本发明还提供一种基于自感特性两相同步励磁开关磁阻电机控制系统，所述系统包括：

第一获取模块，用于获取任意两相绕组在不同时刻的电压和电流；

相交点确定模块，用于根据各相绕组在不同时刻的电压和电流确定自感-时间曲线的相交点；

时间差确定模块，用于根据自感-时间曲线的相邻两个相交点确定相邻两个相交点之间的时间差；

第二获取模块，用于获取相邻两个相交点之间的角度；

电机转速确定模块，用于根据所述相邻两个相交点之间的角度和所述相邻两个相交点之间的时间差确定电机转速；