[实用新型]一种应用于开关磁阻电机在线转矩估算的磁链测量装置

说明书

本实用新型公开了一种应用于开关磁阻电机在线转矩估算的磁链测量装置，包括降压变压器，所述降压变压器与桥式整流电路相连，所述桥式整流电路与半桥式功率变换器连接，所述半桥式功率变换器输出端通过大功率变阻器连接至开关磁阻电机，所述开关磁阻电机还连接有电流传感器及电压传感器，所述电流传感器、电压传感器及半桥式功率变换器均连接至控制器，所述控制器控制半桥式功率变换器的导通与关断，根据所述电流传感器、电压传感器实时测量相电流和相电压计算开关磁阻电机的绕组磁链。通过检测相电流和相电压来计算出绕组磁链，方法简单，并且具有较高的精度。

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，特别是涉及一种应用于开关磁阻电机在线转矩估算的磁链测量装置。

背景技术

目前SRM磁链检测方法主要分为直接检测和间接检测两种。其中直接检测法需要安装磁链传感器，增大了系统复杂程度，加大了成本，不具有普遍适用性；间接法是测量一些简单的中间变量，通过数学运算得到电机磁链特性，最常用的方法有有限元分析法和堵转实验法。其中有限元分析方法算法复杂，不具有可移植性，同时未能考虑电机实际运行当中的端部磁场效应，精度有限；间接检测法则是通过检测相电流和相电压来计算出绕组磁链，方法简单，并且具有较高的精度。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种应用于开关磁阻电机在线转矩估算的磁链测量装置，可以实现磁链的精确测量。

一种应用于开关磁阻电机在线转矩估算的磁链测量装置，包括降压变压器，所述降压变压器与桥式整流电路相连，所述桥式整流电路与半桥式功率变换器连接，所述半桥式功率变换器输出端通过大功率变阻器连接至开关磁阻电机，所述开关磁阻电机还连接有电流传感器及电压传感器，所述电流传感器、电压传感器及半桥式功率变换器均连接至控制器，所述控制器控制半桥式功率变换器的导通与关断。所述控制器根据所述电流传感器、电压传感器实时测量相电流和相电压计算开关磁阻电机的绕组磁链。

进一步的，所述桥式整流电路、电容及半桥式功率变换器依次并联，所述半桥式功率变换器包括第一IGBT及第二IGBT。

进一步的，所述开关磁阻电机还通过液压闸连接至分度仪，所述分度仪用来完成开关磁阻电机转子位置的定位工作。

进一步的，所述控制器通过驱动模块来控制半桥式功率变换器的开通与关断，进而调节绕组两端的电压。

进一步的，所述控制器通过模数转换芯片实时采样电流传感器、电压传感器输出的电流和电压信号。

一种开关磁阻电机在线转矩估算方法，包括以下步骤：

根据开关磁阻电机直流母线电压和相电流估算出开关磁阻电机每相的磁链；

根据开关磁阻电机相电流和磁链计算得到磁共能；

存储磁共能、开关磁阻电机相电流和开关磁阻电机转子位置信号；

根据实时计算的磁共能和存储的前一采样点的磁共能，对转子位置求导估算开关磁阻电机SRM瞬时转矩。

进一步的，所述根据开关磁阻电机直流母线电压和相电流估算出开关磁阻电机每相的磁链的具体步骤为：

通过位置传感器确定转子位置，结合机械分度仪，将转子固定在电感最小位置处；

控制器发出脉冲指令，控制开关管的导通与关断，实时测量开关磁阻电机相电流和相电压并存储；

处理相电流和相电压数据，计算绕组磁链；

等待足够长的时间间隔，使电机能够完全退磁，保证磁链初值ψ(0)＝0；

转动电机转子至下一待测角度，重复上述过程。

进一步的，所述计算绕组磁链时对应的公式为：