The invention discloses a direct torque control method for a two-phase permanent magnet synchronous motor fault-tolerant system. The reference torque signal is generated by the speed regulator through the speed deviation obtained by the reference speed and the calculated speed, and then the torque, the flux and the calculated reference torque calculated by the torque flux calculation unit and the given reference flux signal are obtained. Torque and flux deviation are calculated. Torque and flux deviation are obtained by a hysteresis regulator, respectively. Then fault diagnosis module is used to determine the fault reason of two-phase permanent magnet synchronous motor fault-tolerant system and fault signal is obtained. Torque regulation, flux regulation and flux vector sector number are combined. The fault-tolerant control module is fed together to determine different faults according to the fault signals, and the final inverter switching control signal is determined by choosing different switching vector tables to realize direct torque control of two-phase permanent magnet synchronous motor fault-tolerant system. The invention can effectively enhance the reliability and safety of two phase permanent magnet synchronous motor control system.
【技术实现步骤摘要】
一种两相永磁同步电机容错系统直接转矩控制方法
本专利技术属于电力电子
,具体涉及一种两相永磁同步电机容错系统直接转矩控制方法。
技术介绍
两相永磁同步电机的定子一般采用二个绕组,两相绕组通常按照90电角度分开放置。两相永磁同步驱动通常使用相位互差90度的两相正弦波电压驱动,其驱动的方法比较简单并且有效降低驱动硬件成本。对于低成本应用领域,由于没有专门两相供电,所以一般使用单相电,通过在其中一相里串电容形成相位差,产生起动转矩,现在电冰箱、空调、洗衣机中较多使用的就是这种电机。直接转矩控制(DirectTorqueControl,DTC)变频调速,是继矢量控制技术之后又一新型的高效变频调速技术。20世纪80年代中期,德国鲁尔大学的M.Depenbrock教授和日本的I.Takahashi教授分别提出了六边形直接转矩控制方案和圆形直接转矩控制方案。直接转矩控制技术用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下计算与控制电动机的转矩,采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(Band-Band)产生PWM波信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。它省去了复杂的矢量变换与电动机的数学模型简化处理,没有通常的PWM信号发生器。它的控制思想新颖,控制结构简单,控制手段直接,信号处理的物理概念明确。目前两相电机多采用四开关逆变器驱动技术、六开关逆变器驱动技术和八开关逆变器驱动技术等。较多采用的控制方法有矢量控制和直接转矩控制。八开关逆变器拓扑结构在两相交流驱动技术中的输出功率最大,控制性能优异如图1所示。然而,在八开关逆变器两相永磁同步驱动中, ...
【技术保护点】
1.一种两相永磁同步电机容错系统直接转矩控制方法,其特征在于,确定两相永磁同步电机容错系统中两相永磁同步电机的转速偏差eω,并经转速调节器生成参考转矩信号Te*,计算两相静止坐标系下的电流Iα,Iβ和电压Vα,Vβ,然后根据电磁转矩Te、磁链幅值φ、磁链角θ、参考转矩信号Te*以及参考磁链信号φ*计算得到转矩偏差和磁链偏差eT,eφ,转矩偏差和磁链偏差eT,eφ分别经滞环调节器得到转矩调节量HT和磁链调节量Hφ,再利用故障诊断模块得到故障信号FL,联合转矩调节量HT、磁链调节量Hφ和磁链矢量扇区号N一起送入容错控制模块,根据故障信号FL确定不同的故障情况,选择不同的开关矢量表确定最终的逆变器开关控制信号Vk,实现两相永磁同步电机容错系统直接转矩控制。
【技术特征摘要】
1.一种两相永磁同步电机容错系统直接转矩控制方法,其特征在于,确定两相永磁同步电机容错系统中两相永磁同步电机的转速偏差eω,并经转速调节器生成参考转矩信号Te*,计算两相静止坐标系下的电流Iα,Iβ和电压Vα,Vβ,然后根据电磁转矩Te、磁链幅值φ、磁链角θ、参考转矩信号Te*以及参考磁链信号φ*计算得到转矩偏差和磁链偏差eT,eφ,转矩偏差和磁链偏差eT,eφ分别经滞环调节器得到转矩调节量HT和磁链调节量Hφ,再利用故障诊断模块得到故障信号FL,联合转矩调节量HT、磁链调节量Hφ和磁链矢量扇区号N一起送入容错控制模块,根据故障信号FL确定不同的故障情况,选择不同的开关矢量表确定最终的逆变器开关控制信号Vk,实现两相永磁同步电机容错系统直接转矩控制。2.根据权利要求1所述的一种两相永磁同步电机容错系统直接转矩控制方法,其特征在于,参考转矩信号Te*计算如下:其中,Kp为比例常值系数,Ki为积分常值系数,eω=ω*-ω,ω*为参考转速,ω为实际转速。3.根据权利要求1所述的一种两相永磁同步电机容错系统直接转矩控制方法,其特征在于,利用电枢绕组A和电枢绕组B的相电流Ia,Ib和相电压Va,Vb计算两相静止坐标系下的电流Iα,Iβ和电压Vα,Vβ如下:其中,X=I或V。4.根据权利要求1所述的一种两相永磁同步电机容错系统直接转矩控制方法,其特征在于,电磁转矩Te、磁链幅值φ和磁链角θ计算如下:Te=1.5p[φαIβ-φαIβ]θ=arctan(φβ/φα)其中,φα,φβ为电机定子磁链。5.根据权利要求1所述的一种两相永磁同步电机容...
【专利技术属性】
技术研发人员:林海,肖家博,陈俊硕,周熙炜,陈金平,司利云,巩建英,龚贤武,
申请(专利权)人:长安大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。