[发明专利]降低铜损的开关磁阻电机开关角度自动调节方法

摘要

本发明公开了降低铜损的开关磁阻电机开关角度自动调节方法，包括电机启动和开关角度自动调节两个过程，启动阶段固定开通角为θu，关断角为θa，待电机速度ω超过阈值转速ωth后，认为电机已经可靠地启动，此时启动开关角度自动调节功能，该整体过程步骤包括：步骤S1：设置开通角为θu，关断角为θa，启动电机，任意选定一相作为信号采集对象；步骤S2：待上述选定相的一个电气周期结束后，检测电机速度ω，若大于阈值转速ωth，则转到步骤S3，否则，设置开通角为θu，关断角为θa，重复该步骤；步骤S3：启动开通角调节过程；步骤S4：启动关断角调节过程；步骤S5：转到步骤S2。本发明自动调节方法通过在线自动调节可降低铜损、提高开关磁阻电机能量转换效率。

主权项

1.一种降低铜损的开关磁阻电机开关角度自动调节方法，包括电机启动和开关角度自动调节两个过程，其特征在于：启动阶段固定开通角为θu，关断角为θa，待电机速度ω超过阈值转速ωth后，认为电机已经可靠地启动，此时启动开关角度自动调节功能，该整体过程步骤包括：步骤S1：设置开通角为θu，关断角为θa，启动电机，任意选定一相作为信号采集对象；步骤S2：待上述选定相的一个电气周期结束后，检测电机速度ω，若大于阈值转速ωth，则转到步骤S3，否则，设置开通角为θu，关断角为θa，重复该步骤；步骤S3：启动开通角调节过程；步骤S4：启动关断角调节过程；步骤S5：转到步骤S2；其中，步骤S3开通角调节过程具体包括如下步骤：步骤A1：判断上一个电气周期内，在[θon,θm2]区间内是否有斩波，如果有，转到步骤A2，否则，转到步骤A3；步骤A2：计算δθon＝θm2‑θch，转到步骤A4；步骤A3：计算δi＝im2‑icmd,δθon＝ωLuδi/v；步骤A4：δθon＝δθon/2,判断|δθon|是否小于位置传感器的精度值θstep，若是，转到步骤A6，否则，转到步骤A5；步骤A5：计算中间变量θt＝θon+δθon，再对θt进行如下所示的饱和运算：步骤A6：本次开通角调节过程结束，返回进入上述步骤S4；其中，步骤S4关断角调节过程具体包括如下步骤：步骤B1：判断上一个电气周期内是否有斩波，如有，转到步骤B2，否则，转到步骤B3；步骤B2：设置期望的电流归零位置θq_opt＝θa，计算δθoff＝θq_opt‑θq，转到步骤B4；步骤B3：设置期望的电流归零位置θq_opt＝θn2，计算δθoff＝(θq_opt‑θq)/2；步骤B4：计算δθoff＝δθoff/2，判断|δθoff|是否小于位置传感器的精度值θstep，若是，转到步骤B6，否则，转到步骤B5；步骤B5：计算中间变量θt＝θoff+δθoff，再对θt进行如下所示的饱和运算：步骤B6：本次关断角调节过程结束，返回进入上述步骤S5；上述方法中，θon为开通角；θoff为关断角；θu为定子凸极和转子凸极不对齐位置；θa为定子凸极和转子凸极对齐位置；θstep为位置传感器的精度值；θq_opt为期望的电流归零位置；θq为实际的电流归零位置；θch为出现第一次斩波时的位置；θm1是转子凸极和定子凸极从部分重叠区域切换到无重叠区域的位置，θm2是转子凸极和定子凸极从无重叠区域切换到部分重叠区域的位置，θn1是转子凸极和定子凸极从部分重叠区域切换到完全重叠区域的位置，θn2是转子凸极和定子凸极从完全重叠区域切换到部分重叠区域的位置；ω为转速；ωth为转速阈值；icmd为电流命令；im2为θm2处电流；Lu为不对齐位置电感；v为导通时的相电压；T为转矩。