基于虚拟相构造的单相无刷直流电机矢量控制方法

摘要

本发明公开了一种基于虚拟相构造的单相无刷直流电机的矢量控制方法，本发明的目标是通过建立单相无刷直流电机的矢量控制模型，对单相无刷直流电机实行基于磁场定向的矢量控制，实现单相无刷直流电动机宽转速范围的高效运行，提高电机运行的动态响应，降低电机的振动噪音。本发明针对单相无刷直流电机运行时只有单绕组供电的情况，通过建立虚拟相电流，建立起d-q子平面的电机数学模型，在此基础上实现电机的转速控制和电流控制。本发明在不改变电机结构和硬件控制电路的情况下，采用矢量控制的方法，能够有效实现宽转速宽负载范围的高效运行，提高单相无刷直流电机的动态响应，降低电机的振动噪音。

主权项

一种基于虚拟相构造的单相无刷直流电机的矢量控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)构造虚拟相：获取单相无刷直流电机的绕组电流和转子转速，构造与该绕组电流具有相同变化频率、相同幅值、在时间上差90度的虚拟相电流；假定该虚拟相与实际单绕组在空间上差90度，将实际单绕组电流看作是电机α‑β坐标系中的α轴电流，将虚拟相电流看成α‑β坐标系中的β轴电流。(2)完成α‑β坐标系向d‑q坐标系的变换：将实际相和虚拟相电流通过Park变换，转化到以转子速旋转的d‑q坐标系上，将原α‑β坐标系中的两相电流交流量转化为d‑q坐标系中的两相电流直流量。(3)根据步骤2得到的两相电流直流量计算得到q轴电压分量U_q和d轴电压分量U_d，实现电机的转速控制和电流控制。