[发明专利]一种基于非导通相端电压坐标变换的三相电励磁双凸极电机高速无位置控制策略

摘要

本发明公布了一种基于非导通相端电压坐标变换的三相电励磁双凸极电机高速无位置传感器技术，本发明根据三相电励磁双凸极电机在一个电周期内非导通相反电势存在过零点的特点，通过分别检测三相端电压的值，经过RC滤波器滤波后进入数字控制器中对当前上管导通相端电压进行与电机旋转的相序一致的旋转坐标变换，根据转速不同得到旋转角α的范围只能是30°＜α＜60°，通过检测坐标变换后当前上管导通相的端电压过零点来判断换相点。该方法克服了高速运行时无法直接检测反电势的弊端，减小了滤波器的重量和体积，无需提前获知电机的电磁特性和精确的数学模型，适用于三种不同的斩波方式下，是一种简便容易实现的无位置传感器控制策略。

主权项

一种基于非导通相端电压坐标变换的三相电励磁双凸极电机高速无位置控制策略，其特征包括以下步骤：1)电机高速运行时，电机有上下管都不斩波、单斩上管、单斩下管三种斩波方式，无论在哪一种斩波方式下，都是同时检测各相端电压，将检测到的端电压经过RC滤波器进行滤波，滤波器的截止频率低于15KHz即可；2)将步骤1)中滤波后的端电压中的当前上管导通相端电压进行与电机旋转的相序一致的旋转坐标变换，根据转速不同得到旋转角α的范围只能是30°＜α＜60°，确保得到变换后的端电压具有过零点，若电机任意两相导通时，非导通相端电压随着转子滑入定子逐渐增大，随着非导通相端电压的增大，坐标矢量变换后重构的当前上管导通相的端电压随转子位置逐渐变小，由于非导通相端电压在非导通靠后区域幅值大于Uin/2且小于Uin，选取一个合适的旋转角α在非导通相反电势达到换相电势阈值时使得坐标变换重构后的当前上管导通相的端电压理想换相时刻正好减小为0，通过辨识此端电压过零点控制换相逻辑；3)根据步骤2)中坐标变换后的端电压波形，检测其小于或等于零时即为换相点，检测其大于零时，继续进行步骤2)，当检测到端电压波形小于或等于零时，电机换相，导通下一组开关管，依次循环；根据以上步骤可以完成电励磁双凸极电机的高速运行时电机换相点的判断。