[发明专利]一种用于磁链观测的记忆电机绕组复用控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种用于磁链观测的记忆电机绕组复用控制方法及系统。本发明为了解决传统直流调磁型记忆电机的调磁绕组在非调磁期处于冗余状态，从而导致的调磁绕组使用效率较低的问题。本发明包括：一：在记忆电机需要调节磁化状态时，根据电机转速选择调磁电流参考值；二：通过电流反馈控制，驱动直流调磁绕组产生调磁电流，从而调节永磁体磁化状态；三：在记忆电机正常运行时，采集调磁绕组感应电压并提取调磁绕组感应电势；四：利用调磁绕组感应电势计算永磁磁链值，用于电机的矢量控制。本发明将非调磁期处于冗余状态的调磁绕组用作磁链观测功能，能够提高直流调磁型记忆电机的利用效率，改善控制系统的动态性能和抗扰能力。

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种用于磁链观测的记忆电机绕组复用控制方法及系统。

背景技术

可变磁通记忆电机(Variable Flux Memory Machine，VFMM)是一种通过改变永磁体磁化水平来实现拓宽调速范围的永磁电机。该类电机通过电枢绕组或者附加的调磁绕组施加瞬时的调磁电流脉冲来改变低矫顽力永磁体的磁化状态，克服了传统永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Machine，PMSM)气隙磁场无法调节的问题。相比于混合励磁电机，记忆电机不需要持续的励磁电流，所以几乎没有电励磁损耗。记忆电机作为一种新概念的永磁电机，可望为电动汽车、风力发电、高速机床及飞轮储能等应用领域提供新型的永磁电机宽调速驱动系统。

直流调磁型记忆电机是一种具有独立的调磁绕组的记忆电机，通过对调磁绕组施加电流脉冲来改变低矫顽力永磁体的磁化状态，具有调磁简单、准确的优点。由于直流调磁型记忆电机的调磁绕组仅仅在需要调磁操作时发挥作用，而在绝大多数的运行时间里处于冗余状态，使得整个调磁控制系统利用率较低。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术存在的问题，提供一种用于磁链观测的记忆电机绕组复用控制方法及系统，本发明利用非调磁期处于冗余状态的调磁绕组，使其作为磁链观测绕组，实现永磁磁链观测功能，提高控制系统的利用率和抗扰能力。

技术方案：本发明所述的用于磁链观测的记忆电机绕组复用控制方法，包括以下步骤：

步骤一：在记忆电机需要调节永磁体磁化状态时，根据电机转速ω_m在调磁电流查询表中选择调磁电流参考值

步骤二：根据步骤一所得调磁电流参考值和调磁电流实际值i_f，通过电流斩控的方式驱动直流调磁绕组产生调磁电流，从而调节记忆电机的永磁体磁化状态；

步骤三：在记忆电机正常运行时，采集直流调磁绕组感应电压u_f，并根据直流调磁绕组感应电压u_f提取调磁绕组感应电势e_f；

步骤四：根据步骤三所得调磁绕组感应电势e_f，计算永磁磁链值ψ_pm，并根据永磁磁链值ψ_pm对记忆电机进行矢量控制。

进一步的，所述步骤一中调磁电流查询表获取方法为：

S1.1、根据永磁体不同磁化状态下记忆电机的机械特性，选取ψ_MS1、ψ_MS2……ψ_MSk共k个磁化状态及其对应的转速ω_m1、ω_m2……ω_mk构成离散对应关系；

S1.2、通过离线实验测定S1.1中所述k个磁化状态对应的调磁电流值i_f1、i_f2……i_fk；