[发明专利]永磁游标电机单位功率因数直接转矩控制方法

摘要

本发明公开了一种基于飞跨电容的永磁游标电机单位功率因数直接转矩控制方法。采集信息获得电机磁链与电机转矩；磁链幅值参考值由最大转矩每安培理论得到；电容器组电压采样后反馈至电容比例积分控制器，用以计算充电电压参考值；采用矢量调制型直接转矩控制方法得到参考电压矢量；利用瞬时功率理论解耦所得参考电压矢量，将有功电压分配至电源逆变器，配合电容逆变器合成所需参考电压矢量。本发明能够使得电源逆变器仅提供电机运行所需有功功率，其余无功功率由电容逆变器提供，电机系统运行于单位功率因数状态，并能够减小转矩和磁链脉动，固定开关频率，降低电磁噪声，实现永磁游标电机的高性能控制。

主权项

1.一种基于飞跨电容的永磁游标电机单位功率因数直接转矩控制方法，其特征在于，包括以下步骤：构建被控系统：被控系统由永磁游标电机与两套逆变器组成；采集位置传感器信息，获得电机速度和位置；采集电流传感器信息，获得电机各相电流，进行坐标变换后，计算获得电机磁链与电机转矩；将电机实际速度与给定速度比较，比较差值送入速度PI控制器以获得电机运行所需的参考转矩，利用最大转矩电流比理论，计算获得参考磁链幅值；将估算的电机转矩与参考转矩比较，差值送入PI控制器以获得参考转矩角变化值；利用控制器得到的参考定子磁链ψs*与参考转矩角变化值Δδ，以及采样得到的电机位置、磁链等信息，进行矢量调制型直接转矩控制，计算获得电机运行时所需的电压矢量；采集电容器组电压，与电容电压给定值比较，将差值送入电容PI控制器，得到电容充电参考电压ucpi；利用瞬时功率理论，对电机运行所需功率进行解耦，重新分配有功功率与无功功率，结合电容充电参考电压ucpi分别计算获得两个逆变器的参考电压矢量；将计算获得的两套逆变器的参考电压矢量，利用SVPWM技术，获得两套逆变器各个功率器件的占空比，将正确电压作用在电机上。