[发明专利]混合转子双定子同步电机转矩解耦矢量控制方法

权利要求书

1.一种混合转子双定子同步电机转矩解耦矢量控制方法，其特征在于：该控制方法具体包括：混合转子双定子同步电机(1)的转速信号n，与系统给定转速信号n*作差，其差值信号通过转速PI控制器(13)转化为转矩电流参考值i_q*，转矩电流参考值i_q*分别经过外定子转矩解耦模块(11)和内定子转矩解耦模块(12)得到外定子转矩解耦电流和内定子转矩解耦电流；

外定子转矩解耦电流经过第一矢量控制模块(9)得到外定子电流参考信号，内定子转矩解耦电流经过第二矢量控制模块(10)得到内定子电流参考信号；

外定子电流参考信号与外定子电流反馈信号相减得到外定子驱动逆变器调制信号，内定子电流参考信号与内定子电流反馈信号相减得到内定子驱动逆变器调制信号；

将外定子驱动逆变器调制信号和内定子驱动逆变器调制信号分别通入第一三相电流比较器(14)和第二三相电流比较器(15)中，第一三相电流比较器(14)获取外定子驱动逆变器调制信号，根据滞环电流控制原理，得到外定子逆变器驱动信号；第二三相电流比较器(15)获取内定子驱动逆变器调制信号，根据滞环电流控制原理，得到内定子逆变器驱动信号；

混合转子双定子同步电机(1)的内定子(3)和外定子(2)之间还设有混合转子(4)，混合转子(4)外侧永磁体部分采用表贴式隐极结构，混合转子(4)内侧磁阻部分采用磁障式转子结构，由于

P_e＝T_e·n (1)

其中，P_e为电机功率，T_e为电机电磁转矩，n为电机转速；

由于外定子(2)和内定子(3)的电磁转矩之比为x:y，外定子(2)产生的电磁转矩为

T_e1＝p₁ψ_fi_q^* (2)

p₁为混合转子(4)永磁体结构极对数，永磁体产生磁链为ψ_f，给定转速n*与混合转子双定子同步电机产生的转速n之差经过转速PI控制器(13)产生内、外双定子电流参考值为i_q*；

内定子(3)产生的电磁转矩为

T_e2＝p₂(L_d-L_q)i_q^*2 (3)

其中，p₂为磁阻结构极对数；d、q轴等效电感分别为L_d和L_q；

引入外定子转矩解耦系数K_Te1和内定子转矩解耦系数K_Te2得到

由于外定子转矩解耦系数K_Te1和内定子转矩解耦系数K_Te2之和为1，因此，得

2.根据权利要求1所述的混合转子双定子同步电机转矩解耦矢量控制方法，其特征在于：第一矢量控制模块(9)采用i_d＝0矢量控制方法，第二矢量控制模块(10)采用最大转矩电流比矢量控制方法。

3.根据权利要求1所述的混合转子双定子同步电机转矩解耦矢量控制方法，其特征在于：第一电流控制器(7)和第二电流控制器(8)均采用滞环比较器原理。

4.一种如权利要求1所述混合转子双定子同步电机转矩解耦矢量控制方法的混合转子双定子同步电机转矩解耦矢量控制系统，包括混合转子双定子同步电机(1)，混合转子双定子同步电机(1)具有内定子(3)和外定子(2)，内定子(3)和外定子(2)之间还设有混合转子(4)，其特征在于：内定子(3)与内定子驱动逆变器(6)相连；外定子(2)与外定子驱动逆变器(5)相连，外定子驱动逆变器(5)由第一电流控制器(7)控制，内定子驱动逆变器(6)由第二电流控制器(8)控制，转速信号通过转速PI控制器(13)分别经过外定子转矩解耦模块(11)和内定子转矩解耦模块(12)，外定子转矩解耦模块(11)与第一矢量控制模块(9)、第一三相电流比较器(14)、第一电流控制器(7)依次连接；内定子转矩解耦模块(12)与第二矢量控制模块(10)、第二三相电流比较器(15)、第二电流控制器(8)依次连接；混合转子双定子同步电机(1)输出的电流i_ABC1、i_ABC2分别输入第一三相电流比较器(14)、第二三相电流比较器(15)中。