[发明专利]一种双绕组电机的控制方法

说明书

本发明涉及一种双绕组电机的控制方法，包括以下步骤：步骤1，采用两套控制器，各自运行于速度控制模式，各自计算输出转矩，并且在一个控制器中加入转矩平衡算法；步骤2，不带有转矩平衡算法的控制器，用步骤1中的输出转矩直接控制绕组运行；带有转矩平衡算法的控制器，同时采集两组绕组的三相电流，计算电流差值，并将电流差值，速度指令数据以及电机速度信号进行转矩平衡算法的运算，动态调节该控制器的输出转矩，并控制绕组运行，最终使两组控制器的输出转矩相等；本发明使得两组控制器及电机绕组负载相同，系统寿命较高；也能避免出现一个绕组电动另一绕组发电的低效率运行状况。

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，更具体地说，是涉及一种双绕组电机的控制方法。

背景技术

随着电机功率需求的不断增大，以及对电机系统可靠性要求的不断提高，在船用驱动电机、车用驱动电机领域，使用双绕组或六相电机逐渐成为一种趋势。同一电机内设置的两套绕组会相互造成影响，并且当其中一套绕组由于短路故障，该绕组会产生大量的热量，使电机内部的温度升高。当电机内部的温度过高时，可能会将另外一套绕组也烧坏，使双绕组电机的可靠性降低。

同时双绕组电机一般采用两个控制器独立控制两个绕组，两个控制器一般有主从之分，主控制损坏，从控制器也不能使用，影响稳定性；而且两个绕组间会有转矩分配不均的问题，可能出现一个绕组及其控制器长时间大负载运行，而另一个组无载运行的情况，使整套系统寿命降低；极端情况可能出现一个绕组正转矩电动，另一个绕组负转矩发电，造成系统效率低下，电量浪费等严重的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种双绕组电机的控制方法，该方法使得双绕组电机运行效率高，系统寿命较高且成本较低。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种双绕组电机的控制方法，包括以下步骤：

步骤1，采用两套控制器，各自运行于速度控制模式，各自计算输出转矩，并且在一个控制器中加入转矩平衡算法；

步骤2，不带有转矩平衡算法的控制器，用步骤1中的输出转矩直接控制绕组运行；带有转矩平衡算法的控制器，同时采集两组绕组的三相电流，计算电流差值，并将电流差值，速度指令数据以及电机速度信号进行转矩平衡算法的运算，动态调节该控制器的输出转矩，并控制绕组运行，最终使两组控制器的输出转矩相等；

步骤3，当不带有转矩平衡算法的控制器检测到故障时，相应绕组停止运行；另一个控制器的转矩平衡算法继续运行，另一个控制器将控制相应绕组运行，并最终控制电机以低于目标转速的状态运行；

当带有转矩平衡算法的控制器检测到故障时，相应绕组停止运行；另一个控制器继续正常运行，控制电机以低于目标转速的状态运行。

作为优选方案：所述步骤2中带有转矩平衡算法的控制器同时采集自身的三相电流和另一个控制器的三相电流，经过Clarke/Park变换，分别得到电流在旋转坐标系中的d轴分量Id1、Id2，和q轴分量Iq1、Iq2；

转矩平衡算法对Iq1和Iq2进行求差计算，得出两者的差值Iq_Delta；对Iq_Delta进行幅值限制，如果Iq_Delta小于限制值Iq_Delta_Limit，将Iq_Delta送至速度PI控制器；如果Iq_Delta大于限制值Iq_Delta_Limit，则将Iq_Delta_Limit送至速度PI控制器；

带有转矩平衡算法的控制器采集电机速度信号，并与转速指令进行求差计算，得到速度差值Spd_Delta；Spd_Delta乘以比例系数P得到比例项，Spd_Delta乘以积分系数I并累加Iq_Delta与之前的积分项得到此次的积分项，将积分项与比例项求和得到输出转矩指令TqReq，参考公式为：TqReq＝Spd_Delta*P+∑(Spd_Delta*I+Iq_Delta)。