【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种开关磁阻电机无位置传感器控制方法，属于电机控制。
技术介绍
1、开关磁阻电机因其结构简单坚固，成本低，控制灵活、适用于高速运行等特点，在石油开采、新能源汽车、风力发电以及航空航天领域受到广泛关注。开关磁阻电机的运行严重依赖转子位置信息，通常需要增加机械位置传感器以满足其运行条件，但是机械传感器容易损坏，尤其在开关磁阻电机常运行的高温和高速以及恶劣环境中，这将给开关磁阻电机系统带来安全隐患。针对上述问题，研究人员提出了一系列无位置传感器控制技术。
2、在现有无位置传感器控制技术中，低速段的方法尤为受关注。常用的低速段无位置传感器控制方法都是基于高频脉冲注入开展，高频脉冲注入法在电机电感下降段注入，这段区域中，开关磁阻电机产生负转矩，因此现有的高频脉冲注入法伴随着额外损耗，导致系统运行效率降低。因此，提出一种低损耗的高频脉冲注入法，对提高开关磁阻电机无位置传感器的运行效率具有重要意义。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种开关磁阻电机无位置传感器控制方法，该开关磁阻电机无位置传感器控制方法通过控制脉冲响应电流峰值的大小，降低脉冲电流产生的负转矩，提高开关磁阻电机无位置传感器系统运行效率。
2、本专利技术通过以下技术方案得以实现。
3、本专利技术提供的一种开关磁阻电机无位置传感器控制方法，包括以下步骤：
4、①在电机未自转动时，通过峰值电流法获取开关磁阻电机的不饱和电感特性；
5、②电机静
6、③利用差商法计算响应电流的上升斜率iup和下降斜率idown；
7、④利用最大值滤波法对上升斜率iup和下降斜率idown进行滤波处理获得连续的电流上升斜率和下降斜率曲线，由此计算开关磁阻电机每相空闲区域的增量电感linc；
8、⑤根据增量电感linc代入开关磁阻电机的不饱和电感特性计算得到初始转子位置信息进行电机起动运行；
9、⑥电机起动运行后，采用改进型高频电压脉冲注入空闲相中，重复步骤③至步骤⑤计算出连续转子位置信息；
10、⑦根据步骤⑥得到的转子位置信号计算转速信息并进行低通滤波；
11、⑧利用所得到的转子位置信息和转速信息进行开关磁阻电机调速控制。
12、所述步骤①中，选取增量电感特性下降区的四个点建立转子位置与增量电感的三次多项式函数：
13、θ＝a1linc3+a2linc2+a3linc+a4，
14、其中，θ是转子位置，linc为增量电感，a1、a2、a3、a4为多项式系数。
15、所述多项式系数采用如下方式计算：
16、
17、其中，θ0、θ1、θ2、θ3分别为180°el、240°el、210°el、310°el四个角度，linc0、linc1、linc2、linc3表示增量电感特性曲线上角度θ0、θ1、θ2、θ3所对应的增量电感值。
18、所述步骤②中，采用如下方式：设定初始的电流阀值ith；检测各相电流与该初始阀值的大小关系，若相电流大于电流阀值，则停止高频脉冲注入，若相电流小于电流阀值，则使能高频脉冲注入；检测相电流是否大于k倍初始的电流阀值，k值小于1，若相电流小于k*ith，则电流阀值不变，若相电流大于k*ith，则电流阀值设定为i′th，i′th>5*ith，且关闭不对称半桥的上管和下管，使相绕组电流处于零压续流状态。
19、所述k值为0.8。
20、所述电流阀值设定为i′th的同时，关闭不对称半桥的上管和下管，使相绕组电流处于零压续流状态。
21、所述步骤③采用如下方式计算：
22、
23、其中，t为采样时间，i(t-t)为t-t时刻的电流。
24、所述步骤④中，增量电感linc采用如下方式计算：
25、
26、其中，vdc、vd、vt、iph分别表示直流母线电压、二极管管压降、功率开关管管压降和相电流，i'up和i'down分别为脉冲响应电流的上升和下降斜率。
27、所述步骤⑦中，转速信息采用如下方式计算：
28、
29、其中，t为采样时间，θ(t)和θ(t-t)分别为t和t-t时刻的电流。
30、本专利技术的有益效果在于：通过对基于高频脉冲注入的开关磁阻电机无位置传感器控制策略的脉冲响应电流检测，控制不对称半桥进入零压续流状态进而控制脉冲响应电流峰值的大小，相较于常规的不控峰值电流的脉冲注入法而言，产生的负转矩更小，同时电磁噪音更低，系统运行效率更高。
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1.一种开关磁阻电机无位置传感器控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的开关磁阻电机无位置传感器控制方法，其特征在于：所述步骤①中，选取增量电感特性下降区的四个点建立转子位置与增量电感的三次多项式函数：
3.如权利要求2所述的开关磁阻电机无位置传感器控制方法，其特征在于：所述多项式系数采用如下方式计算：
4.如权利要求1所述的开关磁阻电机无位置传感器控制方法，其特征在于：所述步骤②中，采用如下方式：设定初始的电流阀值iTH；检测各相电流与该初始阀值的大小关系，若相电流大于电流阀值，则停止高频脉冲注入，若相电流小于电流阀值，则使能高频脉冲注入；检测相电流是否大于k倍初始的电流阀值，k值小于1，若相电流小于k*iTH，则电流阀值不变，若相电流大于k*iTH，则电流阀值设定为i′TH，i′TH>5*iTH，且关闭不对称半桥的上管和下管，使相绕组电流处于零压续流状态。
5.如权利要求4所述的开关磁阻电机无位置传感器控制方法，其特征在于：所述k值为0.8。
6.如权利要求4所述的开关磁阻电机无位置传感器控
7.如权利要求1所述的开关磁阻电机无位置传感器控制方法，其特征在于：所述步骤③采用如下方式计算：
8.如权利要求1所述的开关磁阻电机无位置传感器控制方法，其特征在于：所述步骤④中，增量电感Linc采用如下方式计算：
9.如权利要求1所述的开关磁阻电机无位置传感器控制方法，其特征在于：所述步骤⑦中，转速信息采用如下方式计算：
...【技术特征摘要】
1.一种开关磁阻电机无位置传感器控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的开关磁阻电机无位置传感器控制方法，其特征在于：所述步骤①中，选取增量电感特性下降区的四个点建立转子位置与增量电感的三次多项式函数：
3.如权利要求2所述的开关磁阻电机无位置传感器控制方法，其特征在于：所述多项式系数采用如下方式计算：
4.如权利要求1所述的开关磁阻电机无位置传感器控制方法，其特征在于：所述步骤②中，采用如下方式：设定初始的电流阀值ith；检测各相电流与该初始阀值的大小关系，若相电流大于电流阀值，则停止高频脉冲注入，若相电流小于电流阀值，则使能高频脉冲注入；检测相电流是否大于k倍初始的电流阀值，k值小于1，若相电流小于k*ith，则电流阀值不变，若相电流大于k*ith，则电流阀值设定为...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟继析，王德涛，祝冠宇，施道龙，卓亮，
申请(专利权)人：贵州航天林泉电机有限公司，
类型：发明
国别省市：
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