[发明专利]一种无刷直流电机的直接转矩控制方法和装置

权利要求书

1.一种无刷直流电机的直接转矩控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

A、根据无刷直流电机的实际转速和指令转速，获取所述无刷直流电机的给定转矩；

B、根据所述无刷直流电机的转子位置和所述无刷直流电机的输入端的三相电流值，获取所述无刷直流电机的估算转矩；

C、根据所述给定转矩和估算转矩获取第一占空比，所述第一占空比和与速度有关的第二占空比相加，得到最终占空比；

D、根据所述最终占空比、无刷直流电机的转子位置和给定转矩的正负，选择开关管状态；

E、根据所述开关管状态控制逆变器驱动所述无刷直流电机运转。

2.根据权利要求1所述的无刷直流电机的直接转矩控制方法，其特征在于，在所述步骤A中，包括：

A1、通过位置传感器获取所述无刷直流电机的实际转速；

A2、将所述无刷直流电机的实际转速和指令转速作差，得到速度差；

A3、将所述速度差进行转速PI调节，得到所述无刷直流电机的给定转矩。

3.根据权利要求2所述的无刷直流电机的直接转矩控制方法，其特征在于，所述步骤A1具体包括：所述位置传感器采用增量式光电编码器，根据单位时间内所述光电编码器发出的脉冲边沿数，计算得到所述无刷直流电机的实际转速。

4.根据权利要求1所述的无刷直流电机的直接转矩控制方法，其特征在于，在所述步骤B中，包括：

B1、采集所述无刷直流电机的输入端的两相电流值，根据所述两相电流值计算得到第三相的电流值；

B2、通过位置传感器检测所述无刷直流电机的转子位置；

B3、根据所述转子位置获取对应的线反电势常数；

B4、根据三相电流与线反电势常数，获取所述无刷直流电机的估算转矩。

5.根据权利要求4所述的无刷直流电机的直接转矩控制方法，其特征在于，所述步骤B2具体包括：所述位置传感器采用增量式光电编码器，根据所述光电编码器发出的脉冲边沿数，进行转子位置换算，获得所述无刷直流电机的转子位置。

6.根据权利要求4所述的无刷直流电机的直接转矩控制方法，其特征在于，所述步骤B4具体包括：

根据公式获取所述无刷直流电机的估算转矩；其中，T_e为估算转矩，e_ba为绕组端口B、A之间的线反电势，i_b为绕组端口B的电流，e_ca为绕组端口C、A之间的线反电势，i_c为绕组端口C的电流，ω_rm为无刷直流电机的实际转速。

7.根据权利要求1所述的无刷直流电机的直接转矩控制方法，其特征在于，在所述步骤C中，包括：

C1、将所述无刷直流电机的给定转矩与估算转矩作差，得到转矩差；

C2、将所述转矩差进行转矩滞环调节得到第一占空比，所述转矩滞环调节采用四电平调节，不同的转矩差，对应输出不同的占空比。

8.根据权利要求1至7任一项所述的无刷直流电机的直接转矩控制方法，其特征在于，在所述步骤D中，包括：

根据所述最终占空比、无刷直流电机的转子位置和给定转矩的正负与开关管状态的对应关系，选择开关管状态，所述对应关系为：

其中，T^*表示给定转矩，D表示最终占空比，每个电压矢量中的三个数字依次表示A、B、C三相的上下桥臂，“1”表示上桥臂完全导通，“1*”表示上桥臂做PWM调制，“0”表示上下桥臂全关断，“-1”表示下桥臂完全导通，“-1*”表示下桥臂做PWM调制。