[发明专利]一种轴向磁场磁通切换型混合永磁体记忆电机矢量控制方法

摘要

本发明公开了一种轴向磁场磁通切换型混合永磁体记忆电机矢量控制方法，在低速区域，依据给定速度、额定转速、当前电机永磁磁链和给定速度对应的电机永磁磁链判断是否需要通过充去磁电路对铝镍钴进行正向饱和充磁；在高速区域，依据给定速度、额定转速、当前电机永磁磁链和给定速度对应的电机永磁磁链判断所需要的充去磁脉冲电流的方向和幅值。该控制不仅能使轴向磁场磁通切换型混合永磁体记忆电机具有低速大转矩和宽速恒功率运行能力，而且在低速区域和高速区域采用不同的电流分配策略，可使电机在低速区域和高速区域及高速区域内不同速度之间能够进行精确的状态切换，提高了电机控制的精度和可靠性。

主权项

1.一种轴向磁场磁通切换型混合永磁体记忆电机矢量控制方法，其特征在于，根据额定电枢电流、逆变器直流母线电压及铝镍钴正向饱和充磁时的电机永磁磁链计算电机的额定转速，额定转速以下为低速区域，额定转速以上为高速区域；在低速区域，依据给定速度、额定转速、当前电机永磁磁链和给定速度对应的电机永磁磁链判断是否需要通过充去磁电路对铝镍钴进行正向饱和充磁；在高速区域，依据给定速度、额定转速、当前电机永磁磁链和给定速度对应的电机永磁磁链判断所需要的充去磁脉冲电流的方向和幅值；包括如下步骤：(1)，检测电机初始位置θ0，利用位置传感器采集电机位置信号，并送入控制器进行信号处理，得到电机转速ω和转子位置角θ，然后将电机转速ω和电机给定转速ω*比较后得到转速偏差信号，该转速偏差信号经速度调节器得到的信号作为交轴电流给定(2)，采集电机主电路相电流ia和ib及充去磁脉冲电流if，其中相电流经Clark和Park变换得到两相旋转坐标系下的直轴电流id和交轴电流iq；(3)，根据额定电枢电流is、逆变器直流母线电压Udc及铝镍钴正向饱和充磁时电机永磁磁链计算电机的额定转速ω0，当电机给定转速ω*小于额定转速ω0时，电机工作于低速区域；当电机给定转速ω*大于额定转速ω0时，电机工作于高速区域；(4)，当电机工作于低速区域时，交直轴电流给定为：若检测的电机永磁磁链等于铝镍钴正向饱和充磁时电机永磁磁链充去磁脉冲电流的给定为0；若检测的电机永磁磁链小于铝镍钴正向饱和充磁时电机永磁磁链时，充去磁脉冲电流的给定取铝镍钴饱和充磁时的充磁脉冲电流ifn；其中，p为电机极对数，Te为电机输出电磁转矩，为充去磁脉冲电流if作用时电机永磁磁链，Udc为逆变器直流母线电压，Lq为电机q轴电感，is为额定电枢电流，Msf为充去磁绕组与电枢绕组之间的互感，为充去磁脉冲给定电流if和电机永磁磁链的函数关系，其可通过对轴向磁场磁通切换型混合磁体记忆电机进行有限元仿真分析或实测获得；(5)，当电机工作于高速区域时，交直轴电流给定为：依据逆变器直流母线电压Udc和额定电枢电流is按照电压极限椭圆计算电机给定转速ω*对应的电机永磁磁链当电机给定转速ω*大于电机转速ω，且大于当前的电机永磁磁链时，给定转速ω*所对应的充去磁电流是反方向的，其大小为当电机给定转速ω*小于电机转速ω，且

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