[发明专利]开关磁阻发电机固定关断角优化开通角的方法

摘要

本发明公布了一种开关磁阻发电机固定关断角优化开通角的方法，属于开关磁阻发电机控制的技术领域。本发明1.首先根据开关磁阻发电机的电压方程推导相电流表达式，在此基础上积分求出一个周期内的平均电磁功率表达式，并从中分离出只与开通关断角度相关的因式。2.然后固定关断角，开通角在合理范围内变化，将该因式看成开通角的单变量函数，根据其高阶导数的特性求解其最大值对应的开通角。本发明基于理论，简单易行，通用性好。

主权项

1、一种开关磁阻发电机固定关断角优化开通角的方法，其特征在于包括如下步骤：1)初始化所述开关磁阻发电机的相电感L和关断角；2)合理的开通角增量Δθ_on使得开通角处于步骤1所述相电感L的上升段即满足：Δθ_on∈[θ₂-θ₄+θ₁，θ₁]，且使得开关磁阻发电机的相磁链在相电感L最小段下降到零即满足：Δθ_on∈[2θ₃-θ₆，2θ₃-θ₄]，如果上述两个区间存在交集，则步骤1所述关断角合理进入步骤3；否则当条件a)2θ₃-θ₆＜θ₂-θ₄+θ₁且2θ₃-θ₄＜θ₂-θ₄+θ₁或条件b)2θ₃-θ₆＞θ₁，则关断角不合理，返回步骤1重新初始化关断角，其中θ₁为相电感L的第一转折角，θ₂为相电感L的第二转折角，θ₄为相电感L的第三转折角，θ₆为相电感L的第四转折角，θ₃为初始化的关断角，下同；3)求取开通角增量Δθ_on的取值范围[X₁，X₂]：当θ₂-θ₄+θ₁≤2θ₃-θ₆≤θ₁且2θ₃-θ₄≥θ₁，Δθ_on的取值范围为：Δθ_on∈[2θ₃-θ₆，θ₁]；当θ₂-θ₄+θ₁≤2θ₃-θ₆≤θ₁且2θ₃-θ₄＜θ₁，Δθ_on的取值范围为：Δθ_on∈[2θ₃-θ₆，2θ₃-θ₄]；当2θ₃-θ₆＜θ₂-θ₄+θ₁且θ₂-θ₄+θ₁≤2θ₃-θ₄≤θ₁，Δθ_on的取值范围为：Δθ_on∈[θ₂-θ₄+θ₁，2θ₃-θ₄]；当2θ₃-θ₆＜θ₂-θ₄+θ₁且2θ₃-θ₄＞θ₁，Δθ_on的取值范围为：Δθ_on∈[θ₂-θ₄+θ₁，θ₁]，其中X₁为开通角增量Δθ_on的取值范围的左端点，X₂为开通角增量Δθ_on的取值范围的右端点；4)将所述开关磁阻发电机置于自励模式下，得到开关磁阻发电机一个转子周期的平均电磁功率：Pav=mUc22θrKωF(Δθon),]]>其中m为开关磁阻电机的相数，θ_r为转子一个周期转过的角度，F()为单变量函数，F(Δθ_on)为开通角增量Δθ_on的单变量函数，U_c为所述开关磁阻发电机发电电容两端的电压，ω为转子角速度，K为相电感L斜率的绝对值；5)当F(X₁)≥F(X₂)，则最优开通角增量θ＝X₁，否则最优开通角增量θ＝X₂；6)将步骤5所述最优开通角增量θ转化为开关磁阻电机的常用坐标系，即转子极与定子槽轴线对齐位置定义为零度的坐标系下的最优开通角θ_on，θon=θr2-θ12-θ22+θ.]]>