[发明专利]永磁同步电机中齿槽力矩的测量及抑制系统与实现方法

摘要

永磁同步电机齿槽力矩的测量及抑制系统，包括：数字控制器、功率驱动模块、电流传感器、永磁同步电机、角位置传感器、角速度传感器；数字控制器由电流控制器、第一速度控制器、第二速度控制器和查找表LUT组成；本发明能够得到的齿槽力矩精度高、实施方便，并可将辨识出的齿槽力矩信息应用于闭环系统，不论是针对周期性速度参考信号，还是非周期性速度参考信号，都可以抑制转矩波动，使电机运行更为平滑。

主权项

永磁同步电机齿槽力矩的测量及抑制系统，其特征在于包括：数字控制器(100)、功率驱动模块(101)、电流传感器(102)、永磁同步电机(103)、角位置传感器(104)、角速度传感器(105)；其中，数字控制器(100)由电流控制器(1001)、第一速度控制器(1002)、第二速度控制器(1003)和查找表LUT(1004)组成；角位置传感器(104)用来测量永磁同步电机(103)的转子相对于定子的位置信息，并将所述位置信息送至查找表LUT(1004)；角速度传感器(105)用来测量永磁同步电机(103)的转子相对于定子的速度ω，速度ω的期望值为ω*，二者的差值为速度误差e，e＝ω*‑ω，速度误差信号e被送到第一速度控制器(1002)和第二速度控制器(1003)的输入端，第一速度控制器(1002)完成速度闭环控制得到电流期望值，将所述电流期望值送至电流控制器(1001)的输入端，第二速度控制器(1003)完成速度优化得到电流优化期望值u，并将所述电流优化期望值u输出送至查找表LUT(1004)和电流控制器(1001)的输入端；电流传感器(102)安装永磁同步电机电源线(1031)上，用来测量永磁同步电机(103)的电流；所述电流控制器(1001)的输入信号为第一速度控制器(1002)输出的电流期望值，第二速度控制器(1003)输出的电流优化期望值u或者是查找表LUT(1004)的输出信号、电流传感器(102)测量的电流信号以负反馈形式加到电流控制器(1001)的输入端；电流控制器(1001)通过优化控制得到电机的期望电压信号，将所述期望电压信号输出送至功率驱动模块(101)，功率驱动模块(101)通过永磁同步电机电源线(1031)驱动永磁同步电机(103)完成速度优化；在得到速度优化值之后，查找表LUT(1004)把第二速度控制器(1003)输出的电流优化期望值u按照角位置传感器(104)送来的位置信息，做成一维查找表，一维查找表乘以‑Kt就得到电机的齿槽力矩信息，所述Kt为电机力矩系数；在齿槽力矩补偿方面，电流控制器(1001)通过逻辑判断选择第二速度控制器(1003)的输出信号或者查找表(1004)的输出信号送至电流控制器(1001)的输入端，即可完成齿槽力矩的补偿。