[发明专利]一种基于电感区间分类的开关磁阻电机转速反馈方法

摘要

本发明属于开关磁阻电机转速检测的技术领域，涉及一种基于电感区间分类的开关磁阻电机转速反馈方法。该方法首先在数字信号处理器DSP中装载转速反馈计算程序，通过位置检测单元实时反馈转子所处的电感区间作为开关磁阻电机的通电逻辑，然后数字信号处理器DSP根据电感区间的类型计算转速并反馈给开关磁阻电机调速系统。本发明的方法较以往转速反馈计算的方法相比，通过对电感区间分类计算转速的方法替代了以往对整个电感周期求取转速平均值的方法，提高了转速反馈的精度。由于开关磁阻电机换相时的转矩下降情况发生在低电感区，使得这种方法得出的转速反馈可以反应在转矩下降区的转速情况，通过适当的控制方法可以在一定程度上降低转矩脉动。

主权项

1.一种基于电感区间分类的开关磁阻电机转速反馈方法，其特征在于，首先在数字信号处理器DSP中装载转速反馈计算程序，通过位置检测单元实时反馈转子所处的电感区间作为开关磁阻电机的通电逻辑，然后数字信号处理器DSP根据电感区间的类型计算转速并反馈给开关磁阻电机调速系统，具体步骤如下：第一步、位置检测器的安装及电感区间的划分m相开关磁阻电机需要m个位置检测器，一个电感周期对应一个转子极距，即N_r为转子齿数；跳变沿包括上升沿和下降沿，通过m相位置检测器检测的跳变沿，将一个电感周期分为2m个电感区间，每个电感区间的角度见公式(1)；式中：θ0为电感区间的角度，m为电机相数；位置检测器的安装方法如下：首先确定开关磁阻电机的相序A、B、C…，然后对A相通电使A相吸合，面对与转子轴同轴的遮光盘选择一个齿边沿位置：左边齿边沿或右边齿边沿，将位置检测器的槽中线对准齿边沿并固定位置检测器；再对B相通电使B相吸合，遮光盘将转过一个步距角，在同一遮光盘齿边沿安装第二个位置检测器；以此类推，直到m个位置检测器都安装完成，安装过程中每个位置检测器对准的都是同一个遮光盘齿边沿；根据位置检测器的安装方法，将电感周期划分为2m个区间，每个分区按照每相位置检测器检测的高低电平进行二进制编码，以便数字信号处理器DSP识别；开关磁阻电机在同一转向的情况下，在不对齐位置时数字信号处理器DSP检测到的边沿极性是相同的；第二步、电感区间的分类及转速计算和反馈m相开关磁阻电机单相导通时每个电感周期的步数为m，按照第一步中电感分区的方法，每步为两个电感区间，即单相导通时定子绕组的导通角为两个电感区间2θ0；在不对齐位置处进行电机换相操作，将每相导通角的两个电感区间分为低电感区间θ1＝θ0和电感上升区间θ2＝θ0；由于在一个电感周期开关磁阻电机的m相需要轮流导通一次，所以在电机转向一定的前提下，存在m个低电感区间和m个电感上升区间，分别对应m相定子绕组；2m个电感区间被分为两类，即低电感区间和电感上升区间，二者对应的转子角度分别为mθ1、mθ1；电机在一定的转向前提下，两类区间二进制编码在时序上轮流出现；数字信号处理器DSP通过检测遮光盘边沿极性和电机转子转向标志位分别记录下每个电感周期，即每个转子极距的低电感区间经历的时间t1和电感上升区经历的时间t2，单位为s；两类区间的转速可分别由下式求出：其中，n1，n2分别为电机在低电感区间和电感上升区间的转速，单位为rpm；数字信号处理器DSP通过电感区间的编码和电机转向标志位判定电感区间类型，按照电感区间类型将对应的转速反馈给开关磁阻电机调速系统。