一种开关磁阻电机转子位置解算方法及系统

摘要

本发明公开了一种开关磁阻电机转子位置的解算方法及系统，建立一种以转子位置为参数的数学模型，且该模型可逆（即可以解析计算其反函数），以方便解算转子位置。本发明在建立此种形式的新型模型的基础上，采用相应的信号检测和处理手段，实现了一种开关磁阻电机转子位置解算的新方法及系统。

主权项

1.一种确定开关磁阻电机转子位置的方法，其特征在于：包括建立基于开关磁阻电机磁链特性数据的数学模型、采用相应的信号检测和处理手段，所述建立数学模型包括：描述磁链特性数据的式1：$\psi =a_1\left(i\right)\left[\frac{1}{1+e^{a_2\left(i\right)(\theta -a_3\left(i\right))}}\right]+a_4\left(i\right),$其中ψ为磁链，i为绕组电流，a_j(i)(j＝1,2,3,4)为绕组电流i的函数，θ为转子位置；式1的反函数式2：$\theta =\frac{1}{a_2\left(i\right)}\ln \left(\frac{\psi -a_4\left(i\right)}{a_1\left(i\right)+a_4\left(i\right)-\psi }\right)+a_3\left(i\right);$t₁时刻的磁链式3：其中t_on为与开通角相对应的时刻，u为绕组电压，R为绕组电阻，i为绕组电流；所述方法包括如下步骤：A．对电机磁链特性数据使用式1进行曲线拟合，拟合时按每条曲线依次进行，得到一组与不同电流值i相对应的系数a_j(i)(j＝1,2,3,4)；B．检测电机（4）工作相的绕组电压u和电流i，使用式3计算磁链；C．根据t₁时刻的电流值i(t₁)和步骤A得到的系数a_j(i)(j＝1,2,3,4)，通过插值计算得到a_j[i(t₁)](j＝1,2,3,4)；D．将ψ(t₁)和a_j[i(t₁)](j＝1,2,3,4)代入式2，计算得到t₁时刻的转子位置θ(t₁)，其中t₁的取值范围位于区间[t_on,t_z]之内，t_z为工作相绕组电流回零对应的时刻；E．在下一相绕组开通之后并且当前相绕组电流回零之前，选择下一相绕组作为计算对象，重复步骤B～步骤E，并根据开关磁阻电机（4）相邻相之间的位置关系，得到连续的转子位置，帮助实现电机的自同步运行。