一種開關(guān)磁阻電動機(jī)無轉(zhuǎn)子位置傳感器控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開的一種開關(guān)磁阻電動機(jī)無轉(zhuǎn)子位置傳感器控制方法，將功率變換器中一相主開關(guān)開通，開關(guān)磁阻電動機(jī)該相繞組受到正電壓激勵，相繞組電流先上升，直到相繞組電流達(dá)到最高峰值，然后相繞組電流下降，下降到谷值位置時，相繞組電流又繼續(xù)上升，相繞組電流谷值位置為該相最大相電感始端轉(zhuǎn)子位置，采集該相最大相電感始端轉(zhuǎn)子位置，直接作為開關(guān)磁阻電動機(jī)功率變換器該相主開關(guān)的關(guān)斷位置，關(guān)斷功率變換器該相主開關(guān)。該方法無無需轉(zhuǎn)子位置傳感器，無需存儲電動機(jī)磁鏈數(shù)據(jù)，實(shí)時性強(qiáng)，動態(tài)響應(yīng)性能和穩(wěn)定性良好，具有較強(qiáng)實(shí)用性與通用性。
【專利說明】一種開關(guān)磁阻電動機(jī)無轉(zhuǎn)子位置傳感器控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種開關(guān)磁阻電動機(jī)無轉(zhuǎn)子位置傳感器控制方法，適用于采用各種功率變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的、各種相數(shù)的開關(guān)磁阻電動機(jī)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]開關(guān)磁阻電動機(jī)系統(tǒng)必須工作于自同步狀態(tài)。位置閉環(huán)是系統(tǒng)正常工作的基本條件，通過轉(zhuǎn)子位置傳感器的反饋信號，控制系統(tǒng)才能保證電機(jī)相繞組按照預(yù)定目標(biāo)順序?qū)?，并在正確位置換相。同時，位置信息還被作為開關(guān)磁阻電動機(jī)速度反饋信號，以實(shí)現(xiàn)開關(guān)磁阻電動機(jī)系統(tǒng)的速度閉環(huán)控制，因此開關(guān)磁阻電動機(jī)系統(tǒng)中轉(zhuǎn)子位置傳感器相當(dāng)重要，作為關(guān)鍵組件的轉(zhuǎn)子位置傳感器更應(yīng)當(dāng)具有可靠的工作性能。而目前開關(guān)磁阻電動機(jī)系統(tǒng)通常采用的轉(zhuǎn)子位置傳感器，容易受到灰塵、油污、碰撞等惡劣環(huán)境的作用而發(fā)生故障，使得控制系統(tǒng)不能獲得正確的位置信號，導(dǎo)致系統(tǒng)錯誤換相或紊亂運(yùn)行，極大的影響了整個系統(tǒng)的可靠性能。無轉(zhuǎn)子位置傳感器控制方法一直是研究的熱點(diǎn)，但是至今沒有得到推廣應(yīng)用，其中非導(dǎo)通相的高頻信號注入方法僅適合于較低速度范圍內(nèi)，而磁鏈實(shí)時觀測方法需要積分運(yùn)算，在斬波控制方式下一個電流周期內(nèi)相繞組端電壓反復(fù)多次，對A/D檢測精度和頻率要求高，并且電機(jī)相繞組電阻的變化也顯著影響了磁鏈的精確測算，不易取得滿意效果。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)中的不足之處，提供一種開關(guān)磁阻電動機(jī)無轉(zhuǎn)子位置傳感器控制方法，通過檢測到的最大相電感始端位置，直接作為開關(guān)磁阻電動機(jī)功率變換器該相主開關(guān)的關(guān)斷位置，從而關(guān)斷功率變換器該相主開關(guān)。
[0004]本發(fā)明的開關(guān)磁阻電動機(jī)無轉(zhuǎn)子位置傳感器控制方法，只需將功率變換器中的一相主開關(guān)開通，檢測該相繞組電流，開關(guān)磁阻電動機(jī)的該相繞組由于受到正電壓激勵，相繞組電流i先上升，直到相繞組電流i達(dá)到最高峰值Θ ,位置，然后該相繞組電流i開始下降，下降到相繞組電流谷值θ2位置時，相繞組電流i又繼續(xù)上升，相繞組電流谷值θ2位置為該相最大相電感L始端轉(zhuǎn)子位置，采集該相最大相電感L始端轉(zhuǎn)子位置的相繞組電流谷值Θ 2位置，將相繞組電流谷值Θ 2位置直接作為開關(guān)磁阻電動機(jī)功率變換器該相主開關(guān)的關(guān)斷位置，無需轉(zhuǎn)子位置傳感器，關(guān)斷功率變換器的該相主開關(guān)即可。
[0005]有益效果:本發(fā)明無需外接額外硬件，無需計算和存儲電動機(jī)磁鏈數(shù)據(jù)，無需向非導(dǎo)通相注入高頻信號，針對采用各種功率變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的、各種相數(shù)的開關(guān)磁阻電動機(jī)系統(tǒng)，將功率變換器中一相主開關(guān)開通，通過檢測該相電流，開關(guān)磁阻電動機(jī)該相繞組受到正電壓激勵，相繞組電流先上升，直到相繞組電流達(dá)到最高值，然后相繞組電流下降，下降到谷值位置，相繞組電流又繼續(xù)上升；當(dāng)該相電流下降到谷值位置時，轉(zhuǎn)子位置為該相最大相電感始端轉(zhuǎn)子位置，直接作為開關(guān)磁阻電動機(jī)功率變換器該相主開關(guān)的關(guān)斷位置，無需轉(zhuǎn)子位置傳感器，關(guān)斷功率變換器該相主開關(guān)。實(shí)時性強(qiáng)，動態(tài)響應(yīng)性能和穩(wěn)定性良好，具有較強(qiáng)實(shí)用性與通用性。對于推廣開關(guān)磁阻電動機(jī)系統(tǒng)在航空航天、煤礦井下等高可靠性要求應(yīng)用領(lǐng)域，十分有意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是本發(fā)明的每相雙開關(guān)功率變換器開關(guān)磁阻電動機(jī)系統(tǒng)一相電流路徑示意圖；
[0007]圖2是本發(fā)明的相電感L與相電流i特征示意圖；
[0008]圖3是本發(fā)明的每相雙繞組開關(guān)功率變換器開關(guān)磁阻電動機(jī)系統(tǒng)一相電流路徑示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步的描述:
[0010]實(shí)施例一、如圖1所示，以采用每相雙開關(guān)功率變換器的開關(guān)磁阻電動機(jī)系統(tǒng)為例， [0011]將功率變換器中A相主開關(guān)S1和S2開通，開關(guān)磁阻電動機(jī)該相繞組受到正電壓Us激勵，功率變換器中A相電流i路徑；
[0012]圖2所示，檢測該相繞組電流i，A相繞組電流i先上升，直到相繞組電流i達(dá)到最高峰值Q1位置，然后相繞組電流i開始下降，下降到谷值θ2位置，相繞組電流i又繼續(xù)上升；當(dāng)A相電流下降到谷值θ2位置時，相繞組電流谷值θ2位置為A相最大相電感L的始端轉(zhuǎn)子位置，采集A相最大相電感始端轉(zhuǎn)子位置的相繞組電流谷值θ2，將相繞組電流谷值Θ 2位置直接作為開關(guān)磁阻電動機(jī)功率變換器A相主開關(guān)S1和S2的關(guān)斷位置，無需轉(zhuǎn)子位置傳感器，直接關(guān)斷功率變換器A相主開關(guān)S1和S2即可。
[0013]實(shí)施例二、如圖3所示，以采用每相雙繞組功率變換器的開關(guān)磁阻電動機(jī)系統(tǒng)為例，
[0014]將功率變換器中A相主開關(guān)S1開通，開關(guān)磁阻電動機(jī)該相繞組受到正電壓Us激勵，相電流i路徑；
[0015]如圖2所示，檢測該相繞組電流i，A相繞組電流i先上升，直到相繞組電流i達(dá)到最高峰值Q1位置，然后相繞組電流i下降，下降到相繞組電流谷值θ2位置，相繞組電流i又繼續(xù)上升；當(dāng)A相電流下降到谷值θ2位置時，相繞組電流谷值θ2位置為A相最大相電感L始端轉(zhuǎn)子位置，采集A相最大相電感L始端轉(zhuǎn)子位置的相繞組電流谷值Θ 2位置，將相繞組電流谷值θ2位置直接作為開關(guān)磁阻電動機(jī)功率變換器A相主開關(guān)S1的關(guān)斷位置，無需轉(zhuǎn)子位置傳感器，直接關(guān)斷功率變換器A相主開關(guān)S1即可。
【權(quán)利要求】
1.一種開關(guān)磁阻電動機(jī)無轉(zhuǎn)子位置傳感器控制方法，其特征在于: 只需將功率變換器中的一相主開關(guān)開通，檢測該相繞組電流，開關(guān)磁阻電動機(jī)的該相繞組由于受到正電壓激勵，相繞組電流i先上升，直到相繞組電流i達(dá)到最高峰值Θ i位置，然后該相繞 組電流i開始下降，下降到相繞組電流谷值Θ 2位置時，相繞組電流i又繼續(xù)上升，相繞組電流谷值Θ 2位置為該相最大相電感L始端轉(zhuǎn)子位置，采集該相最大相電感L始端轉(zhuǎn)子位置的相繞組電流谷值θ2位置，將相繞組電流谷值θ2位置直接作為開關(guān)磁阻電動機(jī)功率變換器該相主開關(guān)的關(guān)斷位置，無需轉(zhuǎn)子位置傳感器，關(guān)斷功率變換器的該相主開關(guān)即可。
【文檔編號】H02P6/08GK104022693SQ201410210246
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月16日
【發(fā)明者】陳昊, 曾輝 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)