主权项 |
一种无电流反馈的面贴式永磁同步电动机转矩控制方法,其特征在于包括如下步骤:(1)通过加电锁定的方式,标定出转子的零位角度θ<sub>0</sub>;(2)定时采集电机转子的机械角度,并通过差分的方式获取电机转子的转动角速度ω<sub>r</sub>;(3)根据期望的电机力矩输出值<img file="FDA0000690727940000011.GIF" wi="93" he="79" />计算所需的交轴电流<img file="FDA0000690727940000012.GIF" wi="186" he="155" />其中K<sub>i</sub>为电机电流力矩系数;(4)根据转动角速度ω<sub>r</sub>和所需的交轴电流<img file="FDA0000690727940000013.GIF" wi="68" he="90" />计算所需的交轴电压<img file="FDA0000690727940000014.GIF" wi="81" he="90" /><maths num="0001" id="cmaths0001"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>u</mi><mi>q</mi><mo>*</mo></msubsup><mo>=</mo><mfrac><mrow><mrow><mo>(</mo><msup><mi>R</mi><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><mi>L</mi><mn>2</mn></msup><msup><mi>p</mi><mn>2</mn></msup><msubsup><mi>ω</mi><mi>r</mi><mn>2</mn></msubsup><mo>)</mo></mrow><msubsup><mi>i</mi><mi>q</mi><mo>*</mo></msubsup></mrow><mi>R</mi></mfrac><mo>+</mo><mfrac><mn>2</mn><mn>3</mn></mfrac><msub><mi>K</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>ω</mi><mi>r</mi></msub></mrow>]]></math><img file="FDA0000690727940000015.GIF" wi="735" he="166" /></maths>其中R为电机的相电阻,L为电机的相电感,p为电机的磁极对数;(5)根据标定的零位角度θ<sub>0</sub>,当前电机转子的机械角度θ<sub>m</sub>,计算得到当前电机转子的电角度θ<sub>e</sub>=mod(p×(θ<sub>m</sub>‑θ<sub>0</sub>),360°),其中函数mod(a,b)表示取a除以b的余数;(6)根据<img file="FDA0000690727940000016.GIF" wi="58" he="89" />的计算结果以及电机转子的电角度θ<sub>e</sub>,按照Park逆变换、Clark逆变换计算期望的电机a,b,c三相绕组的相电压值<img file="FDA0000690727940000017.GIF" wi="276" he="86" />为:<img file="FDA0000690727940000018.GIF" wi="707" he="277" />(7)根据步骤(6)得到的<img file="FDA0000690727940000019.GIF" wi="306" he="78" />计算三相逆变器所需的PWM占空比D<sub>a</sub>、D<sub>b</sub>、D<sub>c</sub>分别为:<maths num="0002" id="cmaths0002"><math><![CDATA[<mfenced open='{' close=''><mtable><mtr><mtd><msub><mi>D</mi><mi>a</mi></msub><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><msubsup><mi>u</mi><mi>ao</mi><mo>*</mo></msubsup><mo>+</mo><mn>0.5</mn><msub><mi>V</mi><mi>DC</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>/</mo><msub><mi>V</mi><mi>DC</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>D</mi><mi>b</mi></msub><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><msubsup><mi>u</mi><mi>bo</mi><mo>*</mo></msubsup><mo>+</mo><mn>0.5</mn><msub><mi>V</mi><mi>DC</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>/</mo><msub><mi>V</mi><mi>DC</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>D</mi><mi>c</mi></msub><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><msubsup><mi>u</mi><mi>co</mi><mo>*</mo></msubsup><mo>+</mo><mn>0.5</mn><msub><mi>V</mi><mi>DC</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>/</mo><msub><mi>V</mi><mi>DC</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced>]]></math><img file="FDA00006907279400000110.GIF" wi="677" he="243" /></maths>依据PWM占空比D<sub>a</sub>、D<sub>b</sub>、D<sub>c</sub>,生成驱动三相逆变器的PWM开关信号实时控制三相逆变器的开关状态,将电压信号<img file="FDA0000690727940000021.GIF" wi="278" he="82" />加载到电机的三相端子上,实现转矩的输出控制,其中V<sub>DC</sub>为三相逆变器的直流母线电压。 |