一种双凸极电机提前角自寻优控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种双凸极电机提前角自寻优控制方法，采用固定步长依次对双凸极电机驱动系统的提前角进行扰动，在每一次扰动后，通过三相电枢电流反馈值以及位置角度计算电枢电流包围的面积。由于双凸极电机输出转矩正比于电枢电流包围面积的关系，包围的面积越大，则代表该提前角下双凸极电机的输出转矩越大；反之，包围的面积越小，则代表该提前角下双凸极电机的输出转矩越小。然后对不同提前角下的输出转矩进行比较和排序，自动寻优得到最大输出转矩对应的提前角。将该提前角作为双凸极电机驱动系统的最终提前角。本发明专利技术还公开了一种双凸极电机提前角自寻优控制系统，本发明专利技术全局范围内自动寻优获得使双凸极电机工作在最大输出转矩的提前角。输出转矩的提前角。输出转矩的提前角。

【技术实现步骤摘要】
一种双凸极电机提前角自寻优控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及双凸极电机驱动控制领域，特别是一种基于扰动观察法的双凸极电机提前角自寻优控制方法及系统。

技术介绍

[0002]双凸极电机(DSEM)具有结构简单坚固、成本低、励磁可调、可靠性高等优点，能适应高温等恶劣环境，所以，DSEM适合应用于航空电源、工业驱动等领域，且具有向高速化发展独特的潜在优势和广阔的应用前景。双凸极电机在中高速运行时，通常采用提前角度控制方法，通过提前开通和关断DC/AC逆变器中的功率管增大电枢电流的有效值，从而提高电机的输出转矩。提前角度的取值对电机输出转矩有着重要的影响，提前角度过小或者过大都会造成输出转矩下降。然而，目前缺少方便快捷的提前角度选取方法，通常根据大量的有限元仿真分析结果选取，该方法工作量大，耗时长，且一旦工作条件变化，则所选取的提前角度不再适用。另外，仿真与实际的试验存在差异，所选提前角度可能无法使电机工作在最大输出转矩。
[0003]为了解决上述问题，IEEE Transactions on Power Electronics期刊于2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于扰动观察法的双凸极电机提前角自寻优控制方法，其特征在于，首先，采用固定步长依次对双凸极电机驱动系统的提前角进行扰动，在每一次扰动后，通过三相电枢电流以及位置角度计算电枢电流包围的面积；根据双凸极电机输出转矩正比于电枢电流包围面积的关系；然后对不同提前角下的输出转矩进行比较和排序，自动寻优得到最大输出转矩对应的提前角；最后，将该提前角作为双凸极电机驱动系统的最终提前角；从而实现在全局范围内自动寻优获得使双凸极电机工作在最大输出转矩的提前角。2.根据权利要求1所述的一种基于扰动观察法的双凸极电机提前角自寻优控制方法，其特征在于，双凸极电机输出转矩正比于电枢电流包围面积的关系如下：其中，T
e
为双凸极电机输出转矩，
∝
为正比于，k1，k2分别为一个换相周期内A相电枢电流和B相电枢电流在非提前角区域的变化率，k3，k4分别为一个换相周期内C相电枢电流在提前角区域不同区间的变化率，I0为换相周期初始时刻的电流值，I
ref
为双凸极电机驱动系统电枢电流参考值。3.根据权利要求2所述的一种基于扰动观察法的双凸极电机提前角自寻优控制方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤S1、设定双凸极电机驱动系统的提前角α、β初始值；α为DC/AC逆变器上功率管开通或关断时相对于标准换相点的提前角度；β为DC/AC逆变器下功率管开通或关断时相对上功率管的提前角度；步骤S2、对双凸极电机驱动系统的提前角α+β进行固定步长的扰动；步骤S3、检测换相周期初始时刻电流值I0；步骤S4、检测三相电枢电流和转子位置角θ计算得到k1、k2、k3、k4；根据公式(1)中计算电枢电流包围的面积；步骤S5、判断步骤S2中的提前角是否处于预设的扰动范围[0,(α+β)
max
]，(α+β)
max
为提前角的上限值，若是则继续扰动并重复执行步骤S2～S4，若否则停止扰动；步骤S6、对步骤S4中不同提前角下的电枢电流包围的面积大小进行比较和排序，根据双凸极电机输出转矩正比于电枢电流包围面积的关系，自动寻优得到输出转矩最大对应的提前角；最后，将该提前角作为双凸极电机驱动系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖带莲，余莉，沈喆磊，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：