[发明专利]一种开关磁阻控制模式平滑切换的装置

说明书

本发明涉及一种包括如开关磁阻控制模式平滑切换的装置的控制系统,包括速度PI调节器、控制模式平滑切换装置、电流检测模块和磁阻电机，电流检测模块用于检测控制模式平滑切换装置输出的电流反馈Ifb，控制模式平滑切换装置接收速度PI调节器的输入电流Icmd，以及切换指令，并根据切换指令平滑切换控制模式，输出指令控制磁阻电机。本发明的有益效果是，可以对开关磁阻电机在控制模式切换时进行平滑处理，通过对控制模式切换时的平滑处理，可以有效的减小切换瞬间带来的冲击，使输出转矩在切换瞬间能够平稳过渡，从而减小控制模式切换时对外部机械的冲击。

技术领域

本发明涉及开关磁阻电机的驱动领域，尤其是涉及开关磁阻控制模式平滑切换的装置。

背景技术

开关磁阻电机在不同的速度下，经常采用不同的控制模式，不同的控制模式可以更好的发挥开关磁阻电机在这个速度段下的性能。由于开关磁阻电机的非线性特性，且不同控制模式之间采用的是不同的调节量，因此在不同模式之间的切换是相当复杂的。现在大多数的切换方式基本采用直接切换，这样虽然简化了切换方式，但是在切换瞬间会带来较大的冲击，使输出转矩变化较大。有些控制器为了避免这种冲击，基本采用单模式控制开关磁阻电机，但是单模式很难在全速段发挥开关磁阻电机的性能，给其在应用上带来了较多的不便。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种开关磁阻控制模式平滑切换装置，通过对控制模式切换时的平滑处理，可以有效的减小切换瞬间带来的冲击，使输出转矩在切换瞬间能够平稳过渡，从而减小控制模式切换时对外部机械的冲击。

为了达到上述目的，提供一种开关磁阻控制模式平滑切换的装置,其特征在于,保证输出转矩T_转的变化量在0～10％内使得两种控制模式转换,包括用于控制其中一种控制模式的电流斩波控制模块、用于控制另一种控制模式的角度控制模块和比较模块；切换指令分别输送至电流斩波控制模块和角度控制模块进行调节，电流斩波控制模块的关断角Aoff与角度控制模块的关断角Aoff’进入比较模块进行比较，当Aoff与Aoff’相等时，切换控制模式。

本发明的前提在于输出转矩不发生突变，不发生突变在本发明中可以理解为T_转的变化量在0～10％。本发明的Aon为定值，通过改变关断角Aoff(低速到高速变化)和Aoff’(高速到低速变化)的值，电流可进行自动调节以使得满足转矩不变的调节，从而无缝衔接两种工作状态。

优选的，T_转的变化量在0～5％。

Aoff与Aoff’相等可以理解为△Aoff/Aoff+Aoff’约等于1％。

一般而言，电流斩波控制模块为低速控制模式，角度控制模块为中高速控制模式。在平时的运转中低速控制模式由电流斩波控制模块进行调节，中高速控制模式由角度控制模块进行调节，当需要切换时，同时采用两种控制模块并调节关断角Aoff，当满足两个模块的关断角相同时，进行切换，从而使得转矩切换平稳，不会发生变化。本发明的一种开关磁阻控制模式平滑切换的装置，可以在控制模式切换时进行平滑处理，能有效的减小切换瞬间转换的冲击，使输出转矩在切换瞬间能够平稳过渡，从而减小控制模式切换时对外部机械的冲击。

需要注意的是，低速控制模式和中高速控制模式是一个相对而言的概念，不限于特指某一特定的区间范围。

在低速控制模式切换为中高速控制模式时，关断角从180°或接近180°进行下降，电流会根据固定转矩自动寻求平衡。而当中高速控制模式切换为低速控制模式时，关断角则上升到180°。

在另一优选例中,所述的电流斩波控制模块的关断角Aoff1＝Aon+180°，角度控制模块通过PI调节器输出导通度θ，关断角为A0ff1’＝Aon+θ，其中Aon为设定为定值的开通角。