[发明专利]一种基于关断相电流控制的换相转矩脉动抑制方法、存储介质及设备

说明书

一种基于关断相电流控制的换相转矩脉动抑制方法、存储介质及设备，属于电机技术领域，本发明是为了解决目前并没有一种既能克服切换又能有效控制成本的控制方法的问题。本发明在电机运行中，根据换相信号计算出电机转速ω，并根据电机转速ω得到反电动势E；然后基于反电动势E得到滞后时间t_d，并根据电机转速ω和滞后时间t_d得到换相信号滞后角度θ_d；当检测到换相信号后，将换相信号滞后θ_d，实现换相转矩脉动的抑制。主要用于电机的换相转矩脉动抑制。

技术领域

本发明属于电机技术领域，具体涉及一种换相转矩脉动的抑制方法。

背景技术

无刷直流电机的功率密度高、效率高、控制简单，已经被应用到各种领域，例如大功率风机、高速磁悬浮陀螺、水下机器人推进电机、无人机、电动汽车、工业机器人等。无刷直流电机运行过程中存在转矩脉动，使电机出现振动、噪声。引起转矩脉动的因素主要包括电流换相、齿槽效应、电枢反应、加工工艺等，其中电流换相引起的转矩脉动最大值可达平均转矩的50％。因此，抑制无刷直流电机换相转矩脉动可以有效的降低电机转矩脉动，降低振动和噪声，提高电机的运行性能，具有重要的应用价值。

在目前的研究方法中主要可以分为以下几种，包括PWM调制法、直接转矩控制法、先进控制策略、DC/DC变换器法等。PWM调制法、直接转矩控制法、先进控制策略等方法，在电机非换相期间和换相期间使用不同的控制方法，存在控制方法的切换，增加了控制复杂度，降低了控制方法的可靠性。DC/DC变换器法在电机换相时使用与非换相期间相同的控制方法，避免了控制方法的切换，提高了控制器的稳定性。但是，在三相逆变器前引入了DC/DC变换器，增加了设计成本。

目前的研究方法中，很难找到同时克服控制方法切换和设计成本增加的方法。

发明内容

本发明是为了解决目前并没有一种既能克服切换又能有效控制成本的控制方法的问题。

一种基于关断相电流控制的换相转矩脉动抑制方法，当检测到换相信号后，将换相信号滞后θ_d，实现换相转矩脉动的抑制；θ_d为换相信号的滞后角度；

获得换相信号的滞后角度θ_d的过程包括以下步骤：

在电机运行中，根据换相信号计算出电机转速ω，并根据电机转速ω得到反电动势E；然后基于反电动势E得到滞后时间t_d，并根据电机转速ω和滞后时间t_d得到换相信号滞后角度θ_d。

进一步地，所述电机为无刷直流电机。

进一步地，所述的换相信号滞后角度

进一步地，所述的滞后时间其中，U_dc表示电源电压。

进一步地，所述的反电动势E＝k_eω，k_e表示反电动势系数。

进一步地，所述电机的电压方程如下：

式中，u_a、u_b、u_c为电机端电压，e_a、e_b、e_c为电机反电势，i_a、i_b、i_c为电机相电流，R为绕组电阻，L为绕组电感。

进一步地，所述电机的电磁转矩

一种存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由处理器加载并执行以实现一种基于关断相电流控制的换相转矩脉动抑制方法。