[发明专利]用于飞轮储能的无轴承无刷直流电机宽调速范围低转矩脉动抑制方法

摘要

本发明涉及一种用于飞轮储能的无轴承无刷直流电机宽调速范围低转矩脉动抑制方法，属于电机控制领域，本发明在直接转矩控制中加入了电流预测控制，系统采用转速和转矩双闭环的控制方式,非换相时刻进行转矩控制，换相时刻进行重叠换相并且加入了电流预测模块进行占空比的计算。当霍尔位置信号跳变标志换相的开始，关断相电流减少为零标志换相结束，换相期间采取关断相和非换相相同步PWM调制而开通相恒通的措施。同时采样当前时刻即k时刻的非换相相电流值和电机转速，根据电机当前时刻即k时刻的运行状态，获得三相绕组相反电动势，最后运用电流预测控制模块计算出预测控制律D，从而控制逆变电路输出，控制电机的旋转。

主权项

1.一种用于飞轮储能的无轴承无刷直流电机宽调速范围低转矩脉动抑制方法，其特征在于，包括以下两个控制过程：转矩控制部分和悬浮控制部分；转矩控制部分：无轴承无刷直流电机给定转速n*和实际转速n的误差通过PID调节作为给定转矩Te*,给定转矩Te*和实际转矩Te的误差经过转矩调节器，选择相应的电压矢量，同时结合检测装置反馈的电机转子位置角θ，加入电流预测控制，经过逆变器的输出，最终使得电机在低速、中速、高速运行转矩脉动最小化；悬浮控制部分：给定位移x*，y*和电涡流传感器实际检测位移x，y的误差送入PID调节器，PID输出参考悬浮力Fx*,Fy*送入悬浮绕组电流给定值计算模块，经过逆变器输出电流ia,b,c，最终控制电流转子稳定悬浮。