[发明专利]一种宽转速范围开关磁阻电机系统效率优化控制方法

摘要

本发明公开了一种宽转速范围开关磁阻电机系统效率优化控制方法，以铜耗为控制对象。当转速较低时，开关磁阻电机采用电流斩波控制，通过给定功率下相电流有效值最小时与开关角度、斩波限的关系，简化激励参数为开关角度。实现宽转速内效率优化。以相电流有效值最小为目标，通过实验测量得出相电流有效值最小时开关磁阻电机转速—功率—开通角度关系，计算出最优开通角度区域，利用二分法查找开通角度、功率闭环控制关断角度，直到满足查找精度值后结束。该方法提高了电机本体效率，降低了功率变换器的损耗，提高功率变换器工作可靠性、开关器件工作寿命。对开关磁阻电机系统具有良好的优化效果。

主权项

一种宽转速范围开关磁阻电机系统效率优化控制方法，所述开关磁阻电机系统效率包括励磁电源，开关磁阻电机，由主开关、二极管构成的不对称半桥拓扑结构的功率变换器，斩波阶段开关磁阻电机采用双斩控制方式，其特征在于：步骤如下：(1)当电机转速较低，反电动势较小时，电机采用电流斩波控制，激励参数有开关角度和电流斩波限，铜耗与相电流有效值成正比，优化铜耗等效于优化相电流有效值，通过给定功率下相电流有效值最小时与开关角度、斩波限的关系，简化激励参数为开关角度，设定电机允许的最大斩波限值电流、二分法查找精度值和给定功率，通过相电流有效值最小时开关磁阻电机转速—功率—开通角度关系，计算出最优开通角度区域，利用二分法查找开通角度、功率闭环控制关断角度，直到满足查找精度值后结束；(2)当电机转速较高，反电动势较大时，电机采用角度位置控制，激励参数有开关角度设定电机允许的最大斩波限值电流、二分法查找精度值和给定功率，通过相电流有效值最小时开关磁阻电机转速—功率—开通角度关系，计算出最优开通角度区域，利用二分法查找开通角度、功率闭环控制关断角度，直到满足查找精度值后结束；(3)采用二分法在最优开通角度区域查找开通角度，通过给定扰动比较相电流有效值，不断将开通角度区域二分而减小，当开通角度区域满足给定精度时，查找结束，开关磁阻电机工作在给定工作点的最小铜耗模式，发出电能；(4)通过实验测量得出相电流有效值最小时开关磁阻电机在不同功率点下关断角度处于固定区域，采用曲线拟合得出不同转速功率点下关断角度处于固定区域时最优开通角度区域，得出转速—功率—开通角度关系。