[发明专利]一种无刷直流电机的控制方法

摘要

本发明提出一种无刷直流电动机的控制方法。本发明采用两相导通控制系统，转矩中的转矩观测器采用反电动势形状函数法，转矩观测器中的反电动势形状函数法的输入为经过标幺化处理后的三相形状函数Ea、Eb、Ec和无刷直流电动机的梯形波反电动势的幅值E，用三相形状函数Ea、Eb、Ec与梯形波反电动势幅值E相乘获得定子三相相反电动势ea、eb、ec，然后根据转矩方程式Te＝K(eaia+ebib+ecic)计算出转矩Te。本发明方法实现简单、成本低，缩短了整个控制过程的用时，避免了由于重叠时间选择比较困难而引起的误差，减少功率开关器件的开关次数，提高了电流采样频率和开关频率，抑制了转矩脉动，使系统运行质量大大提高。

主权项

1.一种无刷直流电机的控制方法，其特征在于，包括：使用反电动势形状函数方法经过标幺化处理之后计算出定子三相相反电动势ea、eb、ec；根据定子三相电流值ia、ib、ic和定子三相相反电动势ea、eb、ec计算获得无刷直流电动机的转矩实际值Te；根据定子三相电压值ua、ub、uc，定子三相电流值ia、ib、ic以及定子三相相反电动势ea、eb、ec计算获得无刷直流电动机的转矩给定值Te*；将所述转矩实际值Te与转矩给定值Te*进行比较获得转矩控制信号τ；根据定子三相电压值ua、ub、uc和定子三相电流值ia、ib、ic通过坐标变换器获得αβ两相静止坐标系下的电压值usα、usβ和电流值isα、isβ；使用定子磁链观测器获得定子磁链ψs矢量在αβ两相静止坐标系上的分量ψsα、ψsβ，根据分量ψsα、ψsβ计算获得区间位置θs，根据所述区间位置θs判断出电动机内的电角度空间所在的扇区号S；根据定子三相相反电动势ea、eb、ec和不同的转子角度θr计算出三相转子磁链ψra、ψrb、ψrc，将三相转子磁链ψra、ψrb、ψrc经坐标变换方程计算出其在αβ两相静止坐标系上的分量ψrα、ψrβ，将所述分量ψrα、ψrβ与电枢磁链矢量LsIs相加，得到定子磁链ψs矢量在αβ两相静止坐标系上的分量ψsα、ψsβ，然后根据转矩给定值Te*计算出定子磁链ψs的给定幅值|ψs|*；根据αβ两相静止坐标系的电压值usα、usβ和电流值isα、isβ计算获得实际矢量幅值|ψs|；将定子磁链ψs的实际矢量幅值|ψs|与定子磁链ψs的给定幅值|ψs|*进行比较获得磁链控制信号φ；其中，Is为相电流矢量，Ls为电感矩阵矢量；将转矩控制信号τ、磁链控制信号φ以及电动机内的电角度空间所在的扇区号S输入到空间电压矢量开关表中，选出推动无刷直流电动机工作的空间电压矢量us。