[发明专利]一种开关磁阻电机无位置传感器低速运行控制方法

权利要求书

1.一种开关磁阻电机无位置传感器低速运行控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

A.驱动开关磁阻电机运行在连续的工作模式下，使得电机的绕组顺序导通；

B.根据不同位置下随母线电压变化的峰值电流波形图设定一电流阈值；

C.实时检测每个电周期内各非导通相相绕组的电流幅值，并在等于所设阈值的特殊转子位置参考点发出位置检索脉冲；

D.根据相邻的两个位置检索脉冲的角度差和时间间隔估计实时转速并估计转子位置；

E.根据估计位置和实际位置的差值进行误差分析，在实际控制系统中增加一个角度误差补偿环节来进一步提高开关磁阻电机的无位置传感器控制。

2.根据权利要求1所述一种开关磁阻电机无位置传感器低速运行控制方法，其特征在于，步骤A驱动开关磁阻电机运行在连续的工作模式下，使得电机的绕组顺序导通的方法为：驱动开关磁阻电机连续运行，通过控制主电路器件的反复开通和关断以限制导通区间电流在给定的上下限之间，使绕组的导通相工作在电流斩波控制模式下，在绕组的非导通区间内采用高频低压的脉冲电流注入法。

3.根据权利要求2所述一种开关磁阻电机无位置传感器低速运行控制方法，其特征在于，步骤B中设定了某一电流阈值的方法为：根据各相绕组磁链与相电压以及相电流的关系在全周期内做积分运算确定各相绕组磁链，再由各相绕组磁链与相电流的比值确定各相绕组全周期电感值，最后根据电感，电压，脉冲时间和脉冲幅值的表达式得到不同位置下随母线电压变化的峰值电流波形图，根据该波形图，在对应的位置取一电流阈值进行设定，其中，U为检测电压脉冲的幅值；Δt为相邻的两个位置检索脉冲的时间间隔；Δi为Δt时间内受检相绕组电流的增量。

4.根据权利要求3所述一种开关磁阻电机无位置传感器低速运行控制方法，其特征在于，步骤C采用了单电流阈值的控制方法，当导通相关断、且非导通相中的脉冲电流幅值高于阈值时，发出位置检索脉冲，在这一位置脉冲处关断上一相，开通下一相，使得A、B、C三相能够按顺序导通。

5.根据权利要求4所述一种开关磁阻电机无位置传感器低速运行控制方法，其特征在于，步骤D中根据相邻两周期内位置检索脉冲的角度差和时间间隔估计转速的表达式是：估计转子位置的表达式是：θ(k+1)＝θ(k)+ωΔT，ω为实时转速，Δθ、Δt分别为相邻的两个位置检索脉冲的角度差和时间间隔，θ(k+1)、θ(k)分别为第k+1电周期、第k电周期的转子位置估计值，ΔT为电周期。

6.根据权利要求5所述一种开关磁阻电机无位置传感器低速运行控制方法，其特征在于，步骤E中估计位置和实际位置的差值的表达式是：Δθ_err＝ωt，电机转速的表达式是：θ＝6ωTx，θ：相邻检索脉冲的位置角度，T：脉冲周期，ω：电机实时转速，x：一个导通区间内的脉冲个数，t：为所设电流阈值位置I_TH到下一个脉冲上升沿之间的时间；

基于上述的开关磁阻电机，在低速运行时，针对开关磁阻电机结构中的各相绕组，选取至少一条检测正常的支路，应用非导通相高频信号注入法，导通相电流斩波法，单电流阈值法，脉冲注入区电感估计方法，位置估计区确定方法，低速连续运行位置估计法和角度误差补偿法，实现了低速运行时的连续转子位置估计。