[发明专利]一种基于交轴电流反向的记忆电机调磁转速波动抑制方法

说明书

本发明公开了一种基于交轴电流反向的记忆电机调磁转速波动抑制方法，涉及电机控制技术领域。本发明公开了一种基于交轴电流反向的记忆电机调磁转速波动抑制方法，针对高凸极率记忆电机充磁时电磁转矩反向从而导致转速波动很大这一问题，本发明方法通过提前测量转矩反向对应的直轴电流值，当实际直轴调磁电流处于转矩反向对应电流范围内时，将转速控制器的输出反向，作为交轴电流参考值。该种方法可以避免调磁时出现负转矩(即转矩反向)，降低了转矩波动，因此大大降低了转速波动。

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，具体为一种基于交轴电流反向的记忆电机调磁转速波动抑制方法。

背景技术

记忆电机(Memorymachine,MM)，内部放置有低矫顽力永磁，可以通过施加直轴(d轴)脉冲电流改变其磁化状态(Magnetizationstate,MS)，从而改变电机永磁磁链。因此，通过灵活的调节永磁磁链，记忆电机可以运行在多种场合，通常低速时，将电机永磁磁链调高，以产生大转矩；高速时，降低永磁磁链，实现宽速运行。然而，记忆电机磁化状态调节时需要施加d轴脉冲电流，幅值较大，约为额定电流2-3倍，会引起较大转速波动，对于高凸极率记忆电机，磁阻转矩分量大，施加充磁d轴电流时，转矩不可避免的会降低至0，负载时采用传统控制方法将会引起非常大的转速波动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于交轴电流反向的记忆电机调磁转速波动抑制方法，通过将交轴q轴电流反向，保证转矩不反向，降低转矩波动，从而可以大大降低转速波动。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：记忆电机调磁转速波动抑制方法，包括建立dq坐标系，定义记忆电机中的直轴为d轴，交轴为q轴，测量记忆电机空载时的dq轴电感值记作L_dn和L_qn；

向记忆电机施加恒定正的q轴电流，并与测量的记忆电机空载时的dq轴电感值相配合，判断调磁时电磁转矩是否反向，即调磁时电磁转矩是否会从正变为负，若调磁时电磁转矩不反向，则不对q轴电流参考值反向；

若调磁时电磁转矩反向，则提前测量电磁转矩反向对应的d轴电流值i_dr1(电流上升阶段)和i_dr2(电流下降阶段)；

调磁时，在电流上升阶段，当d轴电流小于i_dr1，或者在电流下降阶段，当d轴电流小于i_dr2时，速度控制器直接输出q轴电流参考值；在电流上升阶段，当d轴电流大于i_dr1或者，在电流下降阶段，当d轴电流大于i_dr2时，速度控制器的输出经反向器后，作为q轴电流参考值。

进一步的，判断调磁时电磁转矩是否反向，具体包括如下：

电机电磁转矩方程为

式中，i_d和i_q分别为d轴和q轴电流，L_d和L_q分别为d轴和q轴电感，ψ_PM为可变的永磁磁链，p为极对数，ψ_t为定义的等效磁链；

将测量的空载dq轴电感值，以及调磁的d轴电流值，代入上式中，判断调磁过程中，等效磁链ψ_t是否会由大于0变成小于0，即当i_q保持极性不变时，电磁转矩是否反向。

进一步的，测量转矩反向对应的d轴电流值，具体如下：

将电机安装在配置有转矩传感器的测试台，并将转子锁死；

施加恒定正的i_q，从0缓慢增大i_d(电流上升阶段)直到达到调磁电流幅值，同时观察转矩传感器测量值，当转矩由正值变为负时，记下转矩为0时，对应的i_d电流值为i_dr1；