【技术实现步骤摘要】
基于多电平电路的开关磁阻电机转矩控制方法
[0001]本专利技术涉及开关磁阻电机控制
，具体为基于多电平电路的开关磁阻电机转矩控制方法。
技术介绍
[0002]开关磁阻电机是双凸极结构的电机，开关磁阻电机的转子上无线圈和永磁体，其磁阻性表示其运行遵循磁阻最小原理，其开关性表示其工作在连续的开关状态。开关磁阻电机结构简单、调速范围宽、起动转矩大、制造成本低、启动电流低并且效率高，从而广泛应用在航空、电动车辆、家用电器以及航天等领域。
[0003]现有的开关磁阻电机驱动系统主要采用不对称半桥功率变换器，传统的不对称半桥功率变换器拓扑结构如图2所示，传统的不对称半桥功率变换器其每相的桥臂只有0，1，
‑
1三种状态，因此传统的不对称半桥功率变换器所能提供的供电等级单一，基于传统不对称半桥功率变换器对开关磁阻电机转矩控制的平滑程度有待提升，同时若对传统不对称半桥功率变换器的拓扑结构进行改进，也需要设计与改进后的功率变换器相匹配的控制方法。
[0004]因此，针对上述问题提出基于多电平电路的开关磁...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于多电平电路的开关磁阻电机转矩控制方法，其特征在于包括下述步骤：基于多电平电路的开关磁阻电机转矩控制方法通过转矩误差进行滞环控制，根据转矩误差和电机运行状态输出不同的功率变换器控制信号，将功率变换器控制信号输入多电平功率变换器产生不同的相电压，从而控制单相转矩，通过相与相之间输出转矩的配合，达到抑制开关磁阻电机转矩脉动的目的。2.根据权利要求1所述的基于多电平电路的开关磁阻电机转矩控制方法，其特征在于：基于多电平电路的开关磁阻电机转矩控制方法包括转速环和转矩环，转速环为外环，转矩环为外环；转速环的输入是人为设定的开关磁阻电机转速参考值ω
*
和通过测量得到的开关磁阻电机转速测量值ω，计算ω
*
‑
ω得到开关磁阻电机的转速误差Δω，将开关磁阻电机的转速误差Δω作为PI控制的输入，通过PI控制模块得到参考转矩T
*
；转矩环的输入是人为设定的开关磁阻电机转矩参考值T
*
、测量得到的开关磁阻电机转矩测量值T和测量得到的开关磁阻电机转子位置，将T
*
、T、转子位置输入多电平直接瞬时转矩控制模块，可以得到功率变换器控制信号g，将多电平直接瞬时转矩控制模块输出的功率变换器控制信号g输入开关表，通过查开关表得到功率变换器开关管控制信号g'，将功率变换器开关管控制信号g'输入多电平功率变换器，将控制信号转化为各相电压信号，并施加于开关磁阻电机。3.根据权利要求2所述的基于多电平电路的开关磁阻电机转矩控制方法，其特征在于：开关磁阻电机从A相到B相的换相过程，区域1是从B相开通位置θ
onB
到B相电感曲线斜率明显增大位置θ
1B
，θ
1B
位置也是A相电感斜率明显减小的位置。在这一区域，B相电流从零开始迅速上升，但由于电流和相电感曲线斜率均较小，因此几乎没有转矩输出。区域2是从θ
1B
到A相对齐位置θ
2B
，此时B相电流已达到较大值，转矩也逐渐增加；而A相仍维持有一定的电流，但相电感曲线斜率开始减小，因而A相转矩也随之减小。区域3是从θ
2B
到C相开通位置θ
onC
，在该区域，A相电感曲线斜率为负，产生制动转矩，需将其关断，换相过程结束；而C相尚未开通，电机转矩主要由B相提供。随后电机进入从B相到C相的换相阶段，B相的4，5，6区域分别对应C相的1，2区域和A相的3区域。4.根据权利要求2所述的基于多电平电路的开关磁阻电机转矩控制方法，其特征在于：所述基于多电平电路的开关磁阻电机转矩控制方法采用多电平功率变换器，多电平功率变换器包括三相不对称半桥电路模块和一个升压电路模块；三相不对称半桥电路模块包括开关管S
AH
、S
BH
、S
CH
、S
AL
、S
BL
、S
CL
，二极管D
AH
、D
BH
、D
CH
、D
AL
、D
BL
、D
CL
以及一个电容C
d
，开关管S
AH
和二极管D
AL
反向串联、开关管S
AL
和二极管D
AH
反向串联组成三相不对...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁文，吕德旭，董志斌，胡靖明，
申请(专利权)人：浙江精力工具有限公司，
类型：发明
国别省市：
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