一种定子永磁型记忆电机大转矩输出控制方法技术

本发明专利技术公开了一种定子永磁型记忆电机大转矩输出控制方法，在不同的速度区间均使电机输出大转矩。该方法在低速区采用额定相电流和铝镍钴永磁饱和磁化状态下的永磁磁链作为大转矩输出条件产生大转矩输出。而在高速区根据铝镍钴永磁磁化状态的可调特性，采用类似于低速区的大转矩输出条件获得电机的大转矩输出，降低了电机参数对控制精度的影响，提升了系统控制的鲁棒性。

Large torque output control method of stator permanent magnet type memory motor

The invention discloses a large torque output control method of a stator permanent magnet type memory motor, which makes the motor output large torque at different speed intervals. In this method, permanent magnet flux with rated phase current and permanent magnetic saturation of aluminum, nickel and cobalt is used as a high torque output condition to produce large torque output in low speed region. In the high-speed region according to the adjustable characteristics of aluminum nickel cobalt permanent magnetic state, large torque output with high torque output conditions similar to the low velocity region to obtain the motor, reduce the motor parameters affect control precision and improve the robustness of the control system.

【技术实现步骤摘要】
一种定子永磁型记忆电机大转矩输出控制方法
本专利技术涉及电气传动
，特别是涉及一种定子永磁型记忆电机大转矩输出控制方法。
技术介绍
由于具有高效率，高功率密度和高控制精度等优点，永磁同步电机被广泛应用于风力发电、电动汽车及家用电器等领域。然而，恒定的永磁体励磁使得电机气隙磁通不易调节，这限制了永磁同步电机的进一步应用。为了解决这一问题，研究者提出采用负的直轴电流控制方法或采用永磁体和励磁绕组进行混合励磁的混合励磁控制方法。这些方法拓展了永磁同步电机的恒功率工作范围，但在弱磁控制时需施加连续的弱磁电流，这增加了系统铜耗，降低了系统效率。2001年，研究者提出一种将具有低矫顽力和高剩磁特性的铝镍钴永磁作为励磁源的记忆电机。该电机通过采用调磁脉冲可直接改变铝镍钴的磁化状态，进而实现了电机气隙磁通的控制，并且在调磁过程中所产生的调磁铜耗几乎可以忽略。因而，记忆电机被认为是一种具有广泛应用前景的磁通可控永磁同步电机。但这种转子永磁型记忆电机存在以下不足：1)铝镍钴永磁和电枢绕组位置变化，这增加了调磁控制的难度；2)电机在高速运行时，为了防止位于转子上的铝镍钴永磁体离心，需增加额外的固定装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定子永磁型记忆电机大转矩输出控制方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：基于额定转速nN，定子永磁型记忆电机在全速区可分为低速区和高速区，其中nN为铝镍钴永磁处于饱和磁化状态时所对应的转速；当给定转速n小于nN时，电机工作于低速区；当n大于nN时，电机工作于高速区；S2：计算得到在低速区实现大转矩输出的条件，如式(1)所示：

【技术特征摘要】
1.一种定子永磁型记忆电机大转矩输出控制方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：基于额定转速nN，定子永磁型记忆电机在全速区可分为低速区和高速区，其中nN为铝镍钴永磁处于饱和磁化状态时所对应的转速；当给定转速n小于nN时，电机工作于低速区；当n大于nN时，电机工作于高速区；S2：计算得到在低速区实现大转矩输出的条件，如式(1)所示：式(1)中，为直轴电流参考值，为交轴电流参考值，为永磁磁链参考值，in为定子额定相电流，ψpm(ifk)为铝镍钴永磁饱和充磁状态时的永磁磁链，ifk为饱和调磁脉冲；S3：计算得到在高速区实现大转矩输出的条件，如式(2)所示：式(2)中，p为电机的极对数，Lq为交轴电感，usmax为最大定子相电压；S4：选取ψpm(if0)、ψpm(if1)……ψpm(if(k-1))、ψpm(ifk)共k+1个永磁磁链，且ψpm(if(j-1))＞ψpm(ifj)，1≤j≤k；然后根据式(2)分别计算所述永磁磁链ψpm(if0)、ψpm(if1)……ψpm(if(k-1))、ψpm(ifk)及对应的转速n0、n1……n(k-1)、nk，并将所计算的转速和永磁磁链关系存储于速度-永磁磁链表中；S5：当给定转速n满足n(j-1)＜n≤nj，步骤S3中定子永磁型记忆电机大转矩输出控制的条件转换为S6：通过比较永磁磁链观测器观测的永磁磁链ψpmo(if)和转速nj所对应的永磁磁链ψpm(ifj)判断步骤S2和步骤S5的调磁过程；其中，if调磁脉冲。2.根据权利要求1所述的定子永磁型记忆电机大转矩输出控制方法，其特征在于：所述步骤S3中，式(2)具体通过以下步骤得到：S3.11：在高速区，当调磁过程结束，且电机处于稳态时，定子永磁型记忆电机的电磁转矩Te如式(4)所示：Te＝1.5p(ψpm(if))iq(4)式(4)中，ψpm(if)永磁体永磁磁链，iq交轴电流；S3.12：定义目标函数为：f(ψpm(if),iq)＝-ψpm(if)iq(5)S3.13：上述目标函数需满足如下电压和电流约束条件：式(6)中，h1(ψpm(if),i...

【专利技术属性】
技术研发人员：林明耀，杨公德，谭广颖，张贝贝，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32