[发明专利]基于简化磁链法的开关磁阻电机调速系统容错运行方法

摘要

本发明公开了一种针对电流传感器或电压传感器故障的基于简化磁链法的开关磁阻电机调速系统容错运行方法，其包括选定目标位置并测量磁链‑电流特性数据，采集相电流电压，计算动态磁链及任意两时刻的动态磁链差值，计算故障磁链，判断动态磁链差值是否与故障磁链值一致，若一致，则传感器故障，根据正常相绕组的电磁信号发出延迟控制故障相的指令，若不一致，则传感器无故障，按照本相绕组的电磁信号发出延迟控制本相绕组通断的指令，本发明实现无位置传感器开关磁阻电机在某些电流传感器或者电压传感器发生故障情况下仍能正确估计转子的位置，提高了开关磁阻电机系统的运行稳定性。

主权项

基于简化磁链法的开关磁阻电机调速系统容错运行方法，该开关磁阻电机系统包括开关磁阻电机、驱动开关磁阻电机的功率变换器单元、采集相电流和相电压的信号采集处理单元和控制单元，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1选择相电感曲线交点对应的转子位置，定义为目标位置，在所述目标位置下，测量相绕组磁链‑电流特性数据，将磁链‑电流特性数据存于控制单元；步骤2信号采集处理单元实时采集相电压和相电流，并将相电压值Uk和相电流值ik传输到控制单元；步骤3从转子旋转到对应相电感最小值的转子位置时开始，依据动态磁链积分公式控制单元实时计算任意时刻的动态磁链值，取当前时刻之前的任意t1和t2两个时刻的动态磁链值，计算t1和t2两个时刻的动态磁链差值Δψ1k；依据故障磁链积分公式和控制单元计算t1和t2两个时刻的故障磁链差值Δψ3k和Δψ4k，Rk为第k相绕组的电阻值，ψ0k为转子在所述对应相电感最小值的转子位置时第k相绕组的初始磁链值；步骤4当动态磁链差值Δψ1k绝对值不等于零，且与故障磁链差值Δψ3k绝对值不一致，又与故障磁链差值Δψ4k绝对值不一致时，判定信号采集处理单元的电流传感器和电压传感器均无故障，则判断当前动态磁链值和相电流值是否满足步骤1中目标位置处相绕组的磁链‑电流特性数据，如果满足，执行步骤5，如果不满足，执行步骤6；当动态磁链差值Δψ1k绝对值等于零，或者动态磁链差值Δψ1k与故障磁链差值Δψ3k绝对值一致，或者动态磁链差值Δψ1k与故障磁链差值Δψ4k绝对值一致时，判定信号采集处理单元的电流传感器或电压传感器有故障，则定义第k相绕组为故障相，第l相绕组为非故障相，l≠k，判断第l相绕组的当前动态磁链值和相电流值是否满足步骤1中目标位置处相绕组的磁链‑电流特性数据，如果满足，执行步骤7；如果不满足，执行步骤8；步骤5如果当前动态磁链值和相电流值满足步骤1中目标位置处相绕组的磁链‑电流特性数据，则判定转子旋转到目标位置，控制单元输出延迟关断和延迟导通功率变换器单元的指令，控制相绕组通断，执行步骤9；步骤6如果当前动态磁链值和相电流值不满足步骤1中目标位置处相绕组的磁链‑电流特性数据，则判断下一时刻动态磁链值和相电流值是否满足步骤1中目标位置处相绕组的磁链‑电流特性数据，直到满足为止，执行步骤5；步骤7如果第l相绕组的当前动态磁链值和相电流值满足步骤1中目标位置处相绕组的磁链‑电流特性数据，则判定转子旋转到目标位置，控制单元输出延迟关断和延迟导通功率变换器单元的指令，以控制所述非故障相通断电；针对第k相绕组，输出延迟关断和延迟导通功率变换器单元的指令，以控制第k相绕组通断电，执行步骤9；步骤8如果第l相绕组的当前动态磁链值和相电流值不满足步骤1中目标位置处相绕组的磁链‑电流特性数据，则判断下一时刻动态磁链值和相电流值是否满足步骤1中目标位置处相绕组的磁链‑电流特性数据，直到满足为止，执行步骤7；步骤9控制单元初始化，并执行步骤2。