[发明专利]一种基于电流控制的无刷直流电机瞬时转矩控制方法

摘要

本发明公开了一种基于电流控制的无刷直流电机瞬时转矩控制方法，其控制方法为：通过电流传感器检测电机的两相电流值，并计算另一相的电流值，用位置传感器检测电机的转子位置，经计算和比较后得到电机当前所需的瞬时转矩，并结合转子位置通过转矩系数倒数数据库获得优化参考电流，将其与相选择得到的电流相比较获取占空比D1，并与转速成正比的反电势对应的占空比D2相加，得到最终占空比D，将最终占空比、转速指令和优化参考电流正负以及转子位置信息一起输入到开关状态查询表中，选择出相应的开关模式驱动无刷直流电机运行，从而可以实现无刷直流电机的四象限运行，实现对电机转速和瞬时转矩的控制，达到了抑制无刷直流电机电磁转矩脉动的目的。

主权项

一种基于电流控制的无刷直流电机瞬时转矩控制方法，其特征在于：首先将市交流电源经过整流器整流后，通过电容滤波得到稳定的直流电源，再由功率变换器将所述直流电源转换为多相交流电供给无刷直流电动机，其控制方法为：通过电流传感器检测由功率变换器供给无刷直流电机的两相电流值，并通过计算得到另一相的电流值，利用位置传感器检测无刷直流电机的转子位置，由速度计算单元计算得到当前无刷直流电机的转速，将电机的实际转速与速度指令相比较后的偏差经过速度调节器，从而得到无刷直流电机当前所需的给定瞬时转矩；通过所述的位置传感器检测出的无刷直流电机的转子位置，可以在转矩系数倒数数据库中找到一个相对应的值，即得到在不同位置处由转矩到电流的换算系数，再根据电磁转矩与电流之间的关系，就可以获得与所需给定的参考瞬时转矩相对应的优化参考电流；将无刷直流电机经相选择得到的电流与所述优化参考电流的偏差经过电流调节器后，得到所需的占空比D1，加上与转速成正比的反电势对应的占空比D2，得到最终驱动占空比D，再把转速指令正负、优化参考电流正负以及转子位置信息一起输入到开关状态查询表中，根据对应关系选择出相应的开关模式作用在功率变换器上，从而驱动无刷直流电机运行；所述的开关状态查询表，是考虑到电机正反转运行时，所采用的开关模式不同而进行相对应的选择，可以实现无刷直流电机的四象限运行；开关状态查询表表中，n表示转速指令，I*表示优化参考电流，D表示最终驱动占空比，每个开关模式中的三个数字依次表示A、B、C三相的上下桥臂，“0”表示上下桥臂全关断，“1”表示上桥臂完全导通，“1*”表示上桥臂做PWM调制，“‑1”表示下桥臂完全导通，“‑1*”表示下桥臂做PWM调制；所述的开关状态查询表在换相过程中通过切换不同逆变电路导通状态，可以改善换相过程中开通相电流和关断相电流的变化速率，而且考虑了电机正反转电动与制动运行时的工作情况，能够实现无刷直流电机的四象限运行。