[发明专利]一种双定子开关磁阻电机互补型直接瞬时转矩控制方法

权利要求书

1.一种双定子开关磁阻电机互补型直接瞬时转矩控制方法，所述双定子开关磁阻电机的中间转子采用双面凸极结构，内外转子齿共用同一转子轭架；内、外转子相邻齿两中心轴线之间的机械偏置角设为θ；所述的互补型直接瞬时转矩控制，其特征在于：

a.开关磁阻电机在每相导通角度(0,θ_off)内包含一个转矩差阈值组，即阈值组(T_up,T_mid,T_down)，其中θ_off为关断角，T_downT_mid0T_up；转子位置0°为A相最小电感位置，转子位置22.5°为A相最大电感位置；

b.将功率变换器的三种开关状态(励磁状态、续流状态、退磁状态)分别表示为S₁、S₂和S₃；

c.互补型直接瞬时转矩控制状态切换规则如下：当满足条件T_set+T_down≥T_e时，执行动作S₁；当满足条件T_set+T_midT_e≥T_set+T_down时，执行动作S₂；当满足条件T_e≥T_set+T_up时，执行动作S₃；当满足条件T_set+T_upT_e≥T_set+T_mid时，状态保持；

d.具体的控制策略如下：

T_oref＝T_set+T_iref-T_ie(T_set-T_iek|T_down|) (1)

T_iref＝T_set+T_oref-T_oe(T_set-T_oek|T_down|) (2)

T_oref＝T_set(T_set-T_ie≤k|T_down|) (3)

T_iref＝T_set(T_set-T_oe≤k|T_down|) (4)

T_ref＝T_oref+T_iref (5)

其中，T_set为内外定子给定的初始转矩，T_iref为内定子给定参考转矩，T_oref为外定子给定参考转矩，T_ref为电机总给定转矩为T_iref与T_oref之和；k为调节系数，设定在1至2之间。

2.根据权利要求1所述一种双定子开关磁阻电机互补型直接瞬时转矩控制方法，其特征在于：互补型直接瞬时转矩控制方法的具体工作过程：

(1)内定子A相在转子位置0°时开通；当转子位置处于7.5°时，开始进入外定子E、F换相区；外定子E相开始关断，此时F相刚开通，处于相电感最小区域，所以外定子总转矩开始下降，出现转矩波谷；当外定子给定转矩T_set与外定子实际总转矩T_oe的转矩差满足条件T_set-T_oek|T_down|时，令内定子给定参考转矩T_iref＝T_set+T_oref-T_oe。此时内定子实际总转矩T_ie能够快速跟随给定转矩T_iref，外定子参考转矩T_oref＝T_set，所以电机实际总转矩T_e＝T_iref+T_oe＝2T_set；通过增加内定子给定参考转矩，提升电机总转矩，来弥补外定子给定转矩与实际转矩的差值，以此保持电机总输出转矩恒定在2T_set附近；此时电机转子正处于内定子A相开通区域，而且位于电感上升区，电机输出转矩更容易；在转子位置7.5°至F相转矩完全建立之前的这段角度内，A相有一个电流抬升的过程，此时A相输出转矩上升，弥补外定子下降的总转矩；

(2)外定子F相在转子位置7.5°时开通；当转子位置处于15°时，开始进入内定子A、B换相区；内定子A相开始关断，此时B相刚开通，处于相电感最小区域，转矩无法迅速建立，所以内定子总转矩开始下降，出现转矩波谷；当内定子给定转矩T_set与内定子实际总转矩T_ie的转矩差满足条件T_set-T_iek|T_down|时，令外定子给定参考转矩T_oref＝T_set+T_iref-T_ie；此时外定子实际总转矩T_oe能够快速跟随给定转矩T_oref，内定子参考转矩T_iref＝T_set，所以电机实际总转矩T_e＝T_oref+T_ie＝2T_set；通过增加外定子给定参考转矩，提升电机总转矩，来弥补内定子给定转矩与实际转矩的差值，以此保持电机总输出转矩恒定在2T_set附近；此时电机转子正处于外定子F相开通区域，而且位于电感上升区，电机输出转矩更容易；在转子位置15°至F相转矩完全建立之前的这段角度内，F相有一个电流抬升的过程，此时F相输出转矩上升，弥补内定子下降的总转矩；

(3)其它各相间内外定子转矩互补的过程与上述类似。