[发明专利]基于互感特性两相同步励磁开关磁阻电机控制方法及系统

说明书

本发明公开一种基于互感特性两相同步励磁开关磁阻电机控制方法及系统，所述方法和系统通过获取电机任意相邻两相绕组的互感‑时间曲线；确定两个相邻的极值点的时间差为电机转子的时间周期，然后根据时间周期计算电机转子转速，从而得到电机转子在任意时刻的位置。本发明无需增加位置传感器，只需利用相邻两个绕组的互感特性即可实现对两相同步励磁开关磁阻电机的位置控制，降低了电机驱动系统的复杂性和电机的成本。

技术领域

本发明涉及同步励磁开关磁阻电机领域，特别是涉及一种基于互感特性两相同步励磁开关磁阻电机控制方法及系统。

背景技术

开关磁阻电机在启动和换相的过程中需要位置传感器来实时提供各个转子的位置角度，来判断定、转子的相对位置，从而确保电机能够正常的运行。位置检测模块是开关磁阻电机控制系统中的一个非常重要的组成部分。转子位置传感器的存在，在一定程度上由于降低了开关磁阻电机运行的可靠程度，从而很大程度上限制了该种电机应用的场合和范围。而且，位置传感器的存在还增加了电机驱动系统的复杂性以及电机的成本。因此，无位置控制已经应用在了传统励磁模式的开关磁阻电机中。

目前行业内没有将无位置控制策略应用在两相同步励磁开关磁阻电机中。

当电机在两相同步励磁模式下，磁场分布情况与单相励磁时相比有较大的变化，两相产生的磁场相互耦合和饱和效应，使得每相磁链大小、定转子轭部磁场饱和程度与单相励磁时有较大的差别，两相的互感曲线会与互相励磁时的自感曲线明显不同，两相间的互感也不是单相励磁状态下那样小，并且不能够被忽略。利用互感对传统励磁方式进行无位置控制的方法不能应用在新型两相同步励磁模式的开关磁阻电机中。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于互感特性两相同步励磁开关磁阻电机控制方法及系统，无需增加位置传感器，利用互感特性即可实现对两相同步励磁开关磁阻电机的位置控制，降低了电机驱动系统的复杂性和电机的成本。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种基于互感特性两相同步励磁开关磁阻电机控制方法，所述基于互感特性两相同步励磁开关磁阻电机控制方法包括：

获取电机任意相邻两相绕组的互感-时间曲线；

确定第一时间，所述第一时间为所述互感-时间曲线的第一极值点所对应的时间；

确定第二时间，所述第二时间为所述互感-时间曲线的第二极值点所对应的时间；所述第二极值点与所述第一极值点为相邻的两个极值点；

根据所述第一时间与所述第二时间确定电机转子转速；

根据所述电机转子转速确定电机转子在任意时刻的位置。

可选的，所述根据所述第一时间与所述第二时间确定电机转子转速，具体包括：

根据所述第一时间与所述第二时间计算电机转子的时间周期；

根据所述时间周期计算电机转子转速。

可选的，所述根据所述第一时间与所述第二时间计算电机转子的时间周期的公式为：

ΔT_m＝T_n+1-T_n (1)；

其中，ΔT_m为电机转子的时间周期，T_n为第一时间，T_n+1为第二时间。

可选的，所述根据所述时间周期计算电机转子转速的公式为：

其中，n_em为电机转子转速，ΔT_m为电机转子的时间周期，θ'为电机转子一个时间周期转过的角度。