[发明专利]五相感应电机谐波损耗抑制效率优化控制方法及控制系统

权利要求书

1.一种五相感应电机谐波损耗抑制效率优化控制方法，其特征在于，所述五相感应电机谐波损耗抑制效率优化控制方法包括：

在五相电机转子磁场定向下的等效电路中引入独立铁损回路，建立简洁d-q基波空间损耗模型，采用谐波空间电流闭环消除x-y谐波空间对损耗模型的影响，得到五相感应电机的效率优化控制策略拓扑，进行五相感应电机谐波损耗抑制效率优化控制；

所述五相感应电机谐波损耗抑制效率优化控制方法具体包括以下步骤：

步骤一，基于转子磁场定向等效电路得到稳态下的五相感应电机包含铁损、铜损、谐波空间损耗的模型；

步骤二，采用独立铁损回路和谐波空间电流闭环，对损耗模型进行简化并抑制谐波空间损耗模型；

步骤三，利用基波空间铁损、铜损参数进行最优磁链计算，得到相应控制策略进行五相感应电机控制。

2.如权利要求1所述五相感应电机谐波损耗抑制效率优化控制方法，其特征在于，所述稳态下的五相感应电机包含铁损、铜损、谐波空间损耗的模型如下：

其中，R、L、Ψ分别表示电阻、电感和磁链；下标中的s、r分别表示各物理量的定子、转子分量；d表示各物理量旋转变换至d-q后各坐标轴上的分量；ω_s表示定子电角频率；T_em表示电磁转矩，N_p表示极对数；R_c表示等效铁损电阻；Ψ_rd表示转子磁链。

3.如权利要求1所述五相感应电机谐波损耗抑制效率优化控制方法，其特征在于，所述利用基波空间铁损、铜损参数进行最优磁链计算包括：

利用计算损耗最小时的给定磁链得到下式：

基于i_sd＝ψ_rd/L_m，得到稳态下电流环d轴参考量计算式：

4.如权利要求1所述五相感应电机谐波损耗抑制效率优化控制方法，其特征在于，所述控制策略包括：

将采样的五相电流进行旋转变换得到控制所需的i_d、i_q、i_x、i_y，其中d-q子空间分量给定值来自磁链、转速外环的输出，而x-y子空间谐波电流抑制闭环给定值为零；将PI控制器输出的参考电压经过旋转反变换得到五相参考电压输入后续的PWM调制模块进行计算，控制逆变器输出；

自然坐标系五相电流、电压变量到基波、谐波、零序子空间的5-4变换矩阵如下：

其中α＝2/5π，θ为转子位置角。

5.一种五相感应电机谐波损耗抑制效率优化控制系统，其特征在于，所述五相感应电机谐波损耗抑制效率优化控制系统包括：

稳态五相感应电机损耗模型获取模块，用于基于转子磁场定向等效电路得到稳态下的五相感应电机包含铁损、铜损、谐波空间损耗的模型；

损耗模型简化及抑制模块，用于采用独立铁损回路和谐波空间电流闭环，对损耗模型进行简化并抑制谐波空间损耗模型；

五相感应电机控制模块，用于利用基波空间铁损、铜损参数进行最优磁链计算，得到相应控制策略进行五相感应电机控制。

6.一种五相感应电机谐波损耗抑制效率优化控制终端，其特征在于，所述五相感应电机谐波损耗抑制效率优化控制终端包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1-4任意一项所述五相感应电机谐波损耗抑制效率优化控制方法。

7.一种接收用户输入程序存储介质，所存储的计算机程序使电子设备执行如权利要求1-4任意一项所述五相感应电机谐波损耗抑制效率优化控制方法包括下列步骤：

步骤一，基于转子磁场定向等效电路得到稳态下的五相感应电机包含铁损、铜损、谐波空间损耗的模型；

步骤二，采用独立铁损回路假设和谐波空间电流闭环，对损耗模型进行简化并抑制谐波空间损耗模型；

步骤三，利用基波空间铁损、铜损参数进行最优磁链计算，得到相应控制策略进行五相感应电机控制。

8.一种五相感应电机，其特征在于，所述五相感应电机执行如权利要求1-4任意一项所述五相感应电机谐波损耗抑制效率优化控制方法。