[发明专利]一种自动判断开关磁阻电机电流状态的电流控制方法

说明书

本发明公开了一种自动判断开关磁阻电机电流状态的电流控制方法。该方法通过判断相线圈绕组的实际电流与上、下给定电流的关系判断磁阻电机是处于电动状态还是发电状态。然后根据判断的结果控制功率转换电路中开关管的通断，在电动工作状态时交替关闭单个开关管限制电流，在发电状态时关闭两个开关管将能量回馈到母线电容，避免了未及时控制开关管的通断导致的过电流故障。由于电动和发电状态的判断依赖于电流信号，不需要外部信号，因此本发明简化了电路结构、提高了运行效率。

技术领域

本发明涉及电机控制领域，具体涉及一种自动判断开关磁阻电机电流状态的电流控制方法。

背景技术

开关磁阻电机结构简单，起动转矩大，在压力机等领域得到广泛的应用。开关磁阻电机的转矩是通过控制绕组的电流来实现的，绕组电流的控制是通过控制与绕组连接的开关元件的开通和关断实现的。电流控制的方法可以是PWM电压斩波控制，也可以是电流反馈控制。常用的开关磁阻电机每相绕组有两个开关器件，两个开关同时开关闭合时，绕组两端施加正电压，电能从电源流向电机；两个开关都断开时，绕组两端施加负电压，电能返回电源；一个开关断开，另一个开关闭合时，绕组两端施加零电压。为了使电机绕组的电流波动尽量小，一般采用单开关交替斩波的方式。在电动机工作状态，两个开关同时闭合使绕组电流上升，一个开关闭合使绕组电流下降；在发电状态，两个绕组同时断开使绕组电流下降，一个开关断开使绕组电流上升。在实际工作时，会出现开关磁阻电机从电动状态变为发电状态，控制器没有及时判别处理的情况，由于电流斩波方式还是电动状态的，导致绕组电流失控，导致过流故障。

因此，设计一种自动判断开关磁阻电机电动和发电状态，并根据电流控制功率转换电路中开关管方法中成为一种迫切地要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供了一种自动判断开关磁阻电机电动和发电状态并及时发出控制信号的一种自动判断开关磁阻电机电流状态的电流控制方法。

本发明要解决的技术问题的技术方案是：一种自动判断开关磁阻电机电流状态的电流控制方法，该方法应用于一种由开关磁阻电机、功率转换电路、控制器、传感器以及转矩控制器组成一种开关磁阻电机运行系统，其特征在于：所述控制器设有状态控制器，所述转矩控制器设有两个电流给定输出和一个导通角信号输出，电流给定分别为上电流给定iH和下电流给定iL，并且上电流给定iH大于下电流给定iL，两个电流给定输入到控制器内部的状态控制器中，传感器中的电流传感器采集相线圈绕组的实际电流i并输入到控制器内部的状态控制器中。状态控制器内部设定一个变量，该变量为交替斩波状态，交替斩波状态包括两个状态，分别为上桥斩波和下桥斩波，初始状态下，交替斩波状态为上桥斩波。初始状态下，上下桥臂两个开关管全部关断，导通角信号输出的相导通控制信号为关断状态。

步骤1、状态控制器判断接收到的相导通控制信号是否为导通状态：如果相导通控制信号为关断状态，则重复步骤1；如果相导通控制信号为导通状态，则判断实际电流i是否小于下电流给定iL：如果实际电流i小于下电流给定iL，则执行步骤2，如果实际电流i不小于下电流给定iL，则重复步骤1。

步骤2、状态控制器控制上、下桥臂的开关管导通，此时电能从电源流入磁阻电机，处于电动状态。状态控制器判断实际电流i是否大于下电流给定iL：如果实际电流i大于下电流给定iL，则判断交替斩波状态，如果交替斩波状态为上桥斩波则执行步骤3，如果交替斩波状态为下桥斩波则执行步骤4；如果实际电流i不大于下电流给定iL，则重复步骤2。

步骤3、状态控制器控制上桥臂开关管断开、下桥臂开关管导通，将交替斩波状态切换为下桥斩波，此时处于单管续流状态。状态控制器启动计时器，计时器到达设定时间后判断实际电流i与上、下电流给定iH、iL的关系。3.1、实际电流i小于下电流给定iL，则执行步骤2；3.2、实际电流i大于下电流给定iL且小于上电流给定iH，则重复步骤3；3.3、实际电流i大于上电流给定iH，则执行步骤5。