[发明专利]一种驱动电机转矩脉动主动补偿方法

说明书

本发明公开了驱动电机转矩脉动主动补偿方法，其技术方案是：改变不同的转速，测出齿槽转矩脉动与转速和角位置的关系；计算与以上得到的转矩脉动的相反转矩脉动所需要的驱动信号；施加齿槽转矩脉动反向驱动信号，通过电流降低齿槽转矩脉动；采用规则PWM驱动电机低速恒速转动，测试转速，得到不同次的PWM谐波转矩脉动，改变不同的平均转速，测出谐波转矩脉动与转速和角位置的关系；采用补偿PWM驱动电机低速恒平均角速度转动，测试转速，得到不同次谐波残余转矩脉动；计算与以上步骤得到的转矩脉动的相反转矩脉动所需要的驱动信号。上述技术方案采用负转矩脉动进行补偿，节能降耗，降低成本。

技术领域

本发明属于电机驱动控制技术领域。更具体地，本发明涉及一种驱动电机转矩脉动主动补偿方法。

背景技术

近年来，电动汽车迅速发展，永磁同步电机因其结构简单、运行可靠、调速范围宽、转换效率高等优点，逐步成了电动汽车驱动电机的主流配置。

永磁电机由于齿槽转矩、磁通谐波以及电流检测误差等因素的存在，会产生周期性的转矩脉动，转矩脉动会进一步引起周期性转速脉动，产生机械振动和噪声。

在现有技术中，转矩脉动的抑制方法主要有以下几类：

一类方法是设计转矩检测器在线实时估计转矩，并将检测结果反馈补偿到控制器电流环上，这类方法需要精确地测定转矩，而使用转矩传感器会大大地提高成本；

另一类补偿方法通常是编程电流波形法，这种方法需要事先知道所控制电机的齿槽转矩和波纹转矩信息；

还有一类方法是设计转速检测器，将检测结果反馈补偿到控制器速度控制环上，然而这类方法普遍的采用迭代算法，实质是通过使三相电流发生畸变，将电机有功功率的脉动分量以铜损的形式耗散掉。

发明内容

本发明提供一种驱动电机转矩脉动主动补偿方法，其目的是克服现有技术的上述缺陷。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明的驱动电机转矩脉动主动补偿方法，其特征在于：所述的主动补偿方法的过程是：

步骤1、定子电路开路，驱动电机低速恒平均角速度转动，测试转速，得到齿槽转矩脉动的角位置；改变不同的转速，测出齿槽转矩脉动与转速和角位置的关系；

步骤2、计算与步骤1得到的转矩脉动的相反转矩脉动所需要的驱动信号；

步骤3、施加齿槽转矩脉动反向驱动信号，通过电流降低齿槽转矩脉动；

步骤4、采用规则PWM驱动电机低速恒速转动，测试转速，得到不同次的PWM谐波转矩脉动，改变不同的平均转速，测出谐波转矩脉动与转速和角位置的关系；

步骤5、采用补偿PWM驱动电机低速恒平均角速度转动，测试转速，得到不同次谐波残余转矩脉动；

步骤6、计算与步骤5得到的转矩脉动的相反转矩脉动所需要的驱动信号。

所述的驱动电机的控制系统包括电机控制器和转速传感器。

所述的所述电机控制器由智能微电脑系统和功率模块组成。

所述的转速传感器将电机的转子转速变换为电信号输出到电机控制器。

在所述的步骤1中，驱动电机的转速不超过600rpm；测出齿槽转矩脉动与转速和角位置的关系，即0到360度的转矩大小，可以绘制成一条曲线，横坐标为角位置，纵坐标为转矩。

所述的步骤4中的PWM谐波分为3次、5次、6次、7次谐波。

电机实际驱动过程中，电机控制器根据平均转速施加当前的转矩补偿电流负脉动，根据转速变化率，调整下一时刻的补偿负电流。