[发明专利]一种计及磁阻转矩的五相永磁电机最大转矩电流比MTPA容错控制方法

摘要

本发明公开了一种计及磁阻转矩的五相永磁电机最大转矩电流比MTPA容错控制方法，包括检测电机转速，将给定转速ω*r与反馈转速ωr比较，利用PI控制器得到给定q轴给定电流i*q；将采样的相电流经过降阶矩阵变换得到d‑q‑3轴反馈电流idm，iqm，i3m；计算故障状态下的d‑q轴电压udm，uqm；将所得到的d‑q轴电压udm，uqm和电流idm，iqm以及转速ωr，输入到最大转矩电流比容错(FT‑MTPA)模块中，利用虚拟信号注入法，来得到电机容错运行时的d轴给定电流i*d；将d‑q‑3轴的给定电流与反馈电流相比较，通过PI控制器得到d‑q‑3轴的给定电压，再通过降阶矩阵得到自然坐标系下的相电压，输入到CPWM模块中，得到每相的开关信号，通过逆变器控制电机，实现五相永磁电机的FT‑MTPA控制。

主权项

一种计及磁阻转矩的五相永磁电机最大转矩电流比MTPA容错控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，检测五相永磁电机转速，作为电机的速度反馈ωr，将给定转速ω*r与反馈转速ωr相比较得到电机的转速误差er，采用PI控制器根据转速误差er计算得到五相永磁电机的q轴电流，PI控制器的输出量为给定的q轴电流i*q；步骤2，利用电流传感器采样五相永磁电机的各相电流ia，ib，ic，id，ie，根据采样得到的各相电流来确定五相永磁电机的故障相；根据所确定的故障相来选择对应单相开路时的降阶矩阵，利用所选取的降阶矩阵，对采样得到的五相永磁电机的相电流进行矩阵变换，得到故障时五相永磁电机反馈的d‑q‑3轴电流idm，iqm，i3m；步骤3，根据之前得到的故障相信息，利用CPWM模块中得到的剩余正常相输出电压的占空比和母线电压以及故障相的反电势，通过矩阵变换得到故障下的d‑q轴电压udm，uqm；步骤4，将所得到的d‑q轴电压udm，uqm和电流idm，iqm以及转速ωr，作为输入信号输入到最大转矩电流比容错模块FT‑MTPA中，利用虚拟信号注入法，来得到五相永磁电机的d轴电流，FT‑MTPA模块的输出量为给定的d轴电流i*d；步骤5，分别将给定的d‑q‑3轴电流i*d，i*q，i*3与反馈的d‑q‑3轴电流idm，iqm，i3m相比较，得到d‑q‑3轴电流误差eid，eiq，ei3，采用PI控制器根据得到的d‑q‑3轴电流误差eid，eiq，ei3计算得到五相永磁电机d‑q‑3轴的电压，三个PI控制器的输出量分别为五相永磁电机给定d‑q‑3轴的电压分量u*d，u*q，u*3；步骤6，利用降阶变换将给定的d‑q‑3轴电压分量u*d，u*q，u*3变换到五相自然坐标系下的给定相电压u*a，u*b，u*c，u*d，u*e；将所得到的给定相电压u*a，u*b，u*c，u*d，u*e输入到CPWM模块，得到各相的开关信号；将得到的开关信号输入到逆变器中控制电机，实现五相永磁电机的最大转矩电流比容错控制。