一种开关磁阻电机运行控制方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种开关磁阻电机运行控制方法及系统，包括：控制装置以预设周期控制施加至多对线圈绕组上的导通电压，使每一对线圈绕组在预设周期的前半周期内被激励，在预设周期的后半周期内截止；以预设导通时间将导通电压施加至多对线圈绕组的第一线圈绕组，使第一线圈绕组被激励；在第一线圈绕组被激励期间的预定义节点，以预设导通时间将导通电压施加至沿转子的旋转方向且与第一线圈绕组相邻的第二线圈绕组，使第二线圈绕组被激励；控制施加在第一线圈绕组的导通电压和第二线圈绕组的导通电压，转子片从第一预设时间到第二预设时间的过程制动运行。解决开关磁阻电机启动及低速运行的问题，增加启动转矩并减小低速运行时的转矩脉动。

【技术实现步骤摘要】
一种开关磁阻电机运行控制方法及系统
本专利技术涉及电机控制领域，更具体地说，涉及一种开关磁阻电机运行控制方法及系统。
技术介绍
开关磁阻电机是一种新型调速电机，调速系统兼具直流、交流两类调速系统的优点，是继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统的最新一代无极调速系统。它的结构简单坚固，调速范围宽，调速性能优异，且在整个调速范围内都具有较高效率，系统可靠性高。主要有开关磁阻电机、功率变换器、控制器与位置检测器四部分组成。控制器内包含功率变换器和控制电路，而转子位置检测器则安装在电机的一端。现如今，开关磁阻电机的应用和发展取得了明显的进步，已成功地应用于电动车驱动、通用工业、家用电器和纺织机械等各个领域，功率范围从10W到5MW，最大速度高达100,000r/min。然而现有的开关磁阻电机，由于只有两个光电开关用于检测转子位置，导致在低速运行过程中难以控制低速段的运行。另外，不同于中高速运行，为维持较低的转速，在低速段运行控制中，需要将电机绕组上的电压降到足够低，而这又导致电机的扭矩不够，稍有触碰就会使电机停止，大大影响电机低速运行的性能。因此，急需寻找一种可有效解决开关磁阻电机低速运行的方法。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种开关磁阻电机运行控制方法及系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种开关磁阻电机运行控制方法，所述开关磁阻电机包括转子、定子、以及分别与所述转子和定子电连接的控制装置，所述转子包括多个转子片，所述定子包括多对线圈绕组，每一对线圈绕组形成所述定子的一个相，且所述线圈绕组的数量多于所述转子片的数量，在电机低速运行时，所述控制装置以预设周期控制施加至所述多对线圈绕组上的导通电压，使每一对所述线圈绕组在所述预设周期的前半周期内被激励，在所述预设周期的后半周期内截止；所述方法还包括：控制装置以预设导通时间将导通电压施加至所述多对线圈绕组的第一线圈绕组，使所述第一线圈绕组被激励，以使所述转子片朝向所述第一线圈绕组移动；控制装置在所述第一线圈绕组被激励期间的预定义节点，以所述预设导通时间将导通电压施加至沿所述转子的旋转方向、且与所述第一线圈绕组相邻的第二线圈绕组，使所述第二线圈绕组被激励，以使所述转子片在朝向所述第一线圈绕组移动第一预设时间的过程加速移动；所述预定义节点为预先设定的控制第二线圈绕组导通的时间节点；控制装置控制施加在所述第一线圈绕组的导通电压和第二线圈绕组的导通电压，使所述转子片从第一预设时间到第二预设时间的过程制动运行；所述第一预设时间和所述第二预设时间的和形成所述预设导通时间，且为预设周期的前半周期，所述第一线圈绕组为所述多对线圈绕组中的任意一对线圈绕组。优选地，所述控制装置将导通电压施加至所述第一线圈绕组、并达到第一预设时间时，所述转子片与所述第一线圈绕组对齐。优选地，用于导通所述第二线圈绕组的预定义节点在所述第一预设时间之前。优选地，还包括：控制装置采用类似于步进电机细分控制方法控制所述多对线圈绕组的电流，以获得所述多对线圈绕组的电流曲线。优选地，所述类似于步进电机细分控制方法为电流斩波法。优选地，每一对所述线圈绕组的电流曲线为正弦波形的正半周电流曲线。优选地，在所述预定义节点和所述第二预设时间之间，所述第一线圈绕组和所述第二线圈绕组的相位重叠。优选地，开通所述第二线圈绕组的位置是在所述转子的旋转方向上，且与开通所述第一线圈绕组的位置相差预设电角度。本专利技术还提供一种开关磁阻电机运行控制系统，所述开关磁阻电机包括转子、定子、以及分别与所述转子和定子电连接的控制装置，所述转子包括多个转子片，所述定子包括多对线圈绕组，每一对线圈绕组形成所述定子的一个相，且所述线圈绕组的数量大于与所述转子片的数量，在电机低速运行时，所述控制装置以预设周期控制施加至所述多对线圈绕组上的导通电压，使每一对所述线圈绕组在所述预设周期的前半周期内被激励，在所述预设周期的后半周期内截止；所述控制装置用于：以预设导通时间将导通电压施加至所述多对线圈绕组的第一线圈绕组，使所述第一线圈绕组被激励，以使所述转子片朝向所述第一线圈绕组移动；在所述第一线圈绕组被激励期间的预定义节点，以所述预设导通时间将导通电压施加至沿所述转子的旋转方向、且与所述第一线圈绕组相邻的第二线圈绕组，使所述第二线圈绕组被激励，以使所述转子片在朝向所述第一线圈绕组移动第一预设时间的过程加速移动；所述预定义节点为所述预先设定的控制第二线圈绕组导通的时间节点；所述控制装置还用于：控制施加在所述第一线圈绕组的导通电压和第二线圈绕组的导通电压，使所述转子片从第一预设时间到第二预设时间的过程制动运行；所述第一预设时间和所述第二预设时间的和形成所述预设导通时间，且为预设周期的前半周期，所述第一线圈绕组为所述多对线圈绕组中的任意一对线圈绕组。优选地，所述控制装置将导通电压施加至所述第一线圈绕组、并达到第一预设时间时，所述转子片与所述第一线圈绕组对齐。实施本专利技术的开关磁阻电机运行控制方法，具有以下有益效果：通过在开关磁阻电机启动及低速运行时，由控制装置以预设周期控制施加至多对线圈绕组上的导电电压，使每一对线圈绕组在预设周期的前半周期内被激励，在预设周期的后半周期内截止，且周期固定，同时有2相被导通，并通过电流斩波的方式，使得每相上的电流呈正弦的上半周波形，有效地解决了现有开关磁阻电机在低速运行过程中难以控制的问题，既可以实现开关磁阻电机的无死区启动，还可以减小低速运行时的转矩脉动问题，提升电机启动及低速运行时的性能。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术实施例提供的一种开关磁阻电机运行控制方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的开关磁阻电机的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的相电压驱动波形示意图；图4是本专利技术实施例提供的相电流波形示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参考图1，本专利技术实施例提供了一种开关磁阻电机运行控制方法，该开关磁阻电机运行控制方法采用双相运行与类似于步进电机细分控制的定时间轴上的电流斩波控制相结合的方式，有效完成了开关磁阻电机在启动及低速段运行时的控制。本专利技术实施例的开关磁阻电机运行控制方法可以应用于开关磁阻电机，以控制开关磁阻电机的启动及低速运行。本专利技术实施例中，开关磁阻电机包括：转子、定子、以及分别与转子和定子电连接的控制装置，转子包括多个转子片，定子包括多对线圈绕组，每一对线圈绕组形成定子的一个相，且线圈绕组的数量多于转子片的数量。其中，本专利技术实施例的开关磁阻电机运行控制方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开关磁阻电机运行控制方法，所述开关磁阻电机包括转子、定子、以及分别与所述转子和定子电连接的控制装置，所述转子包括多个转子片，所述定子包括多对线圈绕组，每一对线圈绕组形成所述定子的一个相，且所述线圈绕组的数量多于所述转子片的数量，其特征在于，在电机低速运行时，所述控制装置以预设周期控制施加至所述多对线圈绕组上的导通电压，使每一对所述线圈绕组在所述预设周期的前半周期内被激励，在所述预设周期的后半周期内截止；所述方法还包括：/n控制装置以预设导通时间将导通电压施加至所述多对线圈绕组的第一线圈绕组，使所述第一线圈绕组被激励，以使所述转子片朝向所述第一线圈绕组移动；/n控制装置在所述第一线圈绕组被激励期间的预定义节点，以所述预设导通时间将导通电压施加至沿所述转子的旋转方向、且与所述第一线圈绕组相邻的第二线圈绕组，使所述第二线圈绕组被激励，以使所述转子片在朝向所述第一线圈绕组移动第一预设时间的过程加速移动；所述预定义节点为预先设定的控制第二线圈绕组导通的时间节点；/n控制装置控制施加在所述第一线圈绕组的导通电压和第二线圈绕组的导通电压，使所述转子片从第一预设时间到第二预设时间的过程制动运行；所述第一预设时间和所述第二预设时间的和形成所述预设导通时间，且为预设周期的前半周期，所述第一线圈绕组为所述多对线圈绕组中的任意一对线圈绕组。/n...

【技术特征摘要】
1.一种开关磁阻电机运行控制方法，所述开关磁阻电机包括转子、定子、以及分别与所述转子和定子电连接的控制装置，所述转子包括多个转子片，所述定子包括多对线圈绕组，每一对线圈绕组形成所述定子的一个相，且所述线圈绕组的数量多于所述转子片的数量，其特征在于，在电机低速运行时，所述控制装置以预设周期控制施加至所述多对线圈绕组上的导通电压，使每一对所述线圈绕组在所述预设周期的前半周期内被激励，在所述预设周期的后半周期内截止；所述方法还包括：
控制装置以预设导通时间将导通电压施加至所述多对线圈绕组的第一线圈绕组，使所述第一线圈绕组被激励，以使所述转子片朝向所述第一线圈绕组移动；
控制装置在所述第一线圈绕组被激励期间的预定义节点，以所述预设导通时间将导通电压施加至沿所述转子的旋转方向、且与所述第一线圈绕组相邻的第二线圈绕组，使所述第二线圈绕组被激励，以使所述转子片在朝向所述第一线圈绕组移动第一预设时间的过程加速移动；所述预定义节点为预先设定的控制第二线圈绕组导通的时间节点；
控制装置控制施加在所述第一线圈绕组的导通电压和第二线圈绕组的导通电压，使所述转子片从第一预设时间到第二预设时间的过程制动运行；所述第一预设时间和所述第二预设时间的和形成所述预设导通时间，且为预设周期的前半周期，所述第一线圈绕组为所述多对线圈绕组中的任意一对线圈绕组。


2.根据权利要求1所述的开关磁阻电机运行控制方法，其特征在于，所述控制装置将导通电压施加至所述第一线圈绕组、并达到第一预设时间时，所述转子片与所述第一线圈绕组对齐。


3.根据权利要求1所述的开关磁阻电机运行控制方法，其特征在于，用于导通所述第二线圈绕组的预定义节点在所述第一预设时间之前。


4.根据权利要求1所述的开关磁阻电机运行控制方法，其特征在于，还包括：
控制装置采用类似于步进电机细分控制方法控制所述多对线圈绕组的电流，以获得所述多对线圈绕组的电流曲线。


5.根据权利要求4所述的开关磁阻电机运行控制方法，其特征在于，所述类似于步进电机细分控制方法为电流斩波法。


6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙琍，
申请(专利权)人：惠州拓邦电气技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44