[发明专利]一种电机转矩纹波抑制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电机控制技术以及电力电子技术领域，尤其涉及一种电机转矩纹波抑制方法。

背景技术

无刷直流电机由于体积小、功率密度大和控制简单等优点已经在航天航空、汽车电子和家用电器等领域得到了广泛的应用。当无刷直流电机的反电动势为非理想梯形波时，采用传统的控制方法会产生低频转矩纹波；同时在换相过程中，非换相绕组电流不能跟踪参考电流会引起换相转矩纹波。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术中至少存在以下缺点和不足：

低频转矩纹波和换相转矩纹波会使无刷直流电机产生噪声和振动，并带来转速波动，降低了无刷直流电机的控制性能。

发明内容

本发明提供了一种电机转矩纹波抑制方法，本发明抑制了无刷直流电机的低频转矩纹波和换相转矩纹波，提高了无刷直流电机的控制性能，详见下文描述：

一种电机转矩纹波抑制方法，所述方法包括以下步骤：

(1)获取无刷直流电机以及逆变器的等效电路图，三相定子绕组的电压方程；

(2)获取两相导通模式下第一参考电流和换相模式下第二参考电流

(3)在两相导通模式下采用单开关斩波模式，控制绕组电流对所述第一参考电流的跟踪，实现对低频转矩纹波的抑制；

(4)在低速模式下，采用两相开关控制模式的第一换相控制策略控制非换相绕组电流对所述第二参考电流的跟踪，实现对低频转矩纹波和换相转矩纹波的抑制；

(5)在高速模式下，采用三相开关控制模式的第二换相控制策略控制非换相绕组电流对所述第二参考电流的跟踪，实现对低频转矩纹波和换相转矩纹波的抑制；

(6)通过所述单开关斩波模式设计第一电流控制器；通过所述第一换相控制策略设计第二电流控制器；通过所述第二换相控制策略设计第三电流控制器；

(7)根据运行模式切换到所述第一电流控制器，所述第二电流控制器或所述第三电流控制器。

所述第一参考电流具体为：

i1*=Te*×ωmexy]]>

所述二参考电流具体为：

i2*=Te*×ωm-ezyizexy]]>

其中，ω_m为机械角速度，T_e^*为参考转矩，i_z为流过z相绕组的电流；e_xy=e_x-e_y，e_zy=e_z-e_y，e_x、e_y和e_z分别表示a,b,c中任意一相的反电动势，且e_x、e_y和e_z不能同时取同一相的反电动势。

所述单开关斩波模式具体为：

控制逆变器上桥臂开关斩波，下桥臂开关根据转子位置保持导通或者关断状态.

所述第一换相控制策略具体为：

控制非换相绕组对应的开关占空比，换相绕组对应的开关保持导通状态。

所述第二换相控制策略具体为：