[发明专利]一种变速风机系统及其控制方法

权利要求书

1.一种变速风机系统，包括永磁电机和由永磁电机驱动的风机，所述的永磁电机包括定子组件、转子组件和电机控制器，其特征在于：转子组件是在转子铁芯内嵌入磁钢的凸极内转子，电机控制器采用无位置传感器的矢量控制方式，电机控制器包括微处理器、变频器和检测单元，检测单元将相电流、 相电压及DC总线电压 输入到微处理器，微处理器输出信号控制变频器，变频器与定子组件的绕组连接，电机的气隙与磁钢厚度的比值范围为 0.03-0.065，极弧长度与磁钢长度的比值范围为 0.8-1.0。

2.根据权利要求1所述的一种变速风机系统，其特征在于：转子铁芯包括设置有中心轴孔的环形圈和从环形圈外侧凸出的若干块导磁块,在相邻两导磁块之间形成用于安装永磁体的径向凹槽，在径向凹槽的开口部的两侧导磁块上凸出挡钩。

3.根据权利要求2所述的一种变速风机系统，其特征在于：导磁块的外侧面的截面形状是圆弧线，外侧面是以偏移中心轴孔的中心一定距离的点为圆心。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种变速风机系统，其特征在于：转子的磁极数为 8极或者 10极 或者12极。

5.一种变速风机系统的控制方法，所述的风机控制系统包括永磁电机和由永磁电机驱动的风机，所述的永磁电机包括定子组件、转子组件和电机控制器，转子组件是在转子铁芯内嵌入磁钢的凸极内转子，电机控制器采用无位置传感器的矢量控制方式，电机控制器包括微处理器、变频器和检测单元，检测单元将相电流、 相电压及DC总线电压 输入到微处理器，微处理器输出信号控制变频器，变频器与定子组件的绕组连接，电机的气隙与磁钢厚度的比值范围为 0.03-0.065，极弧长度与磁钢长度的比值范围为 0.8-1.0，转子的磁极数为 8极或者 10极 或者12极，其特征在于：

凸极永磁电机的输出力矩取决K_f I_q 与 (L_d - L_q)* I_d I_q 之和，微处理器里面算法控制程序利用磁阻力矩(L_d - L_q)* I_d I_q q的贡献来提高输出力矩T_torque 。

6.根据权利要求5所述的一种变速风机系统的控制方法，其特征在于：微处理器在弱磁控制下，利用提升力矩控制可以实现输出力矩T_torque 扩大，永磁电机工作点可从点W1推进到W2，输出力矩T_torque 相当于从T1上升到T2，运行转速S从S1上升到S2。

7.一种变速风机系统的控制方法，所述的风机控制系统包括永磁电机和由永磁电机驱动的风机，所述的永磁电机包括定子组件、转子组件和电机控制器，转子组件是在转子铁芯内嵌入磁钢的凸极内转子，电机控制器采用无位置传感器的矢量控制方式，电机控制器包括微处理器、变频器和检测单元，检测单元将相电流、 相电压及DC总线电压 输入到微处理器，微处理器输出信号控制变频器，变频器与定子组件的绕组连接，电机的气隙与磁钢厚度的比值范围为 0.03-0.065，极弧长度与磁钢长度的比值范围为 0.8-1.0，转子的磁极数为 8极或者 10极 或者12极，其特征在于：

  所述的微处理器设置有力矩电流控制模块和直接定子磁通矢量控制模块，微处理器检测电机运行参数和工作条件来计算并判断变频器是否处于饱和状态；

若变频器处于不饱和状态，则利用力矩电流控制模块控制电机运行；

若变频器处于饱和状态，则利用直接定子磁通矢量控制模块控制电机运行。

8.根据权利要求7所述的一种变速风机系统的控制方法，其特征在于：所述的力矩电流控制模块是按最大力矩每安培的MTPA工作模式运行。

9.根据权利要求7所述的一种变速风机系统的控制方法，其特征在于：直接定子磁通矢量控制模块是按每伏特最大力矩的MTPV工作模式运行。

10.根据权利要求7所述的一种变速风机系统的控制方法，其特征在于：微处理器还设置定子磁通观测器，定子磁通观测器将估算的磁通、磁通角和负载角输入到直接定子磁通矢量控制模块。