【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及开关磁阻电机控制领域，特别涉及一种基于变速变负载分段补偿的开关磁阻电机无位置传感器控制方法。
技术介绍
1、开关磁阻电机具有结构简单、效率高、成本低等系列优点，被广泛应用于风力发电、矿山装备等诸多领域。要实现开关磁阻电机的高性能调速控制，就必须实时获取其准确的转子位置角度，传统方法是采用位置传感器，但这不仅增加了系统体积、成本及加工难度，而且降低了系统可靠性，因此对其开展无位置传感器控制研究具有重要意义。
2、目前在开关磁阻电机无位置传感器控制方面已开展了大量研究并提出了多种方法，其中以磁链/电流法具有原理简单、精度较高且占用内存小等特点而得到了较广泛的应用，但该方法却存在受电机转速及电流饱和影响大的不足。针对该问题，专利《基于动态负荷实时补偿的srm无位置传感器控制方法(申请号：202310442402.6)》提出了一种针对电机因转速变化及负载电流饱和引起的估算位置角度偏差进行补偿的方法，srm意为开关磁阻电机，虽然提高了其位置角度估算精度，但该方法因采用单一补偿函数，却仍存在在不同转速及负载电流下其补偿效果不一致的不足。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于变速变负载分段补偿的开关磁阻电机无位置传感器控制方法。
2、本专利技术所提供的一种基于变速变负载分段补偿的srm无位置传感器控制方法，包括以下步骤：
3、步骤1：在开关磁阻电机额定转速范围内将其分为低速和高速两个区间，再在电机额定负载电流范围内将其
4、步骤2：针对每个区间，分别等间距选取m组转速ωj(j＝1…m)及n组负载电流ik(k＝1…n)；
5、步骤3：根据步骤2所选取的每组转速ωj(j＝1…m)及负载电流ik(k＝1…n)，采用磁链/电流法获取电机转子在该转速及负载电流下转过某一位置时的估算位置角度θjk，并将其与该位置的实际位置角度θs比较，得到相应的角度偏差δθjk；
6、步骤4：根据步骤3所得各组电机转速及负载电流下所对应的角度偏差，采用数值拟合方法分别得到各个区间内其角度偏差δθ与电机转速ω及负载电流i间的函数关系δθ(ω,i)；
7、步骤5：根据步骤4所得角度偏差函数δθ(ω,i)及电机实际转速ω’与负载电流i’，即可得到电机在该转速及负载电流下其估算位置角度相对于实际位置角度的偏移量δθ(ω’,i’)；
8、步骤6：根据步骤5所得位置角度偏移量δθ(ω’,i’)对电机转子估算位置角度θ’进行修正，即可得到电机转子在该实际转速ω’及负载电流i’下的准确位置角度θa；
9、步骤7：根据步骤6所得电机转子的准确位置角度θa，即可实现开关磁阻电机无位置传感器的高性能调速控制。
10、所述步骤1中在开关磁阻电机额定转速范围内将其分为低速和高速两个区间，再在电机额定负载电流范围内将其分为轻度饱和与重度饱和两个区间，具体为：取电机转速为0至额定转速的二分之一所对应区间为低速区间，取电机额定转速的二分之一至额定转速所对应的区间为高速区间；取开关磁阻电机临界饱和电流至临界饱和电流与额定负载电流中间位置所在区间为轻度饱和区间，取临界饱和电流与额定负载电流中间位置至额定负载电流所在区间为重度饱和区间。
11、6.所述步骤3得到电机转子的估算转子位置角度与其实际位置角度的偏差δθjk，具体为：
12、δθjk＝θjk-θs (1)
13、式中：θjk表示电机转子在转速ωj及电流ik下转过某一位置时的估算位置角度，θs表示该位置的实际位置角度，δθjk表示角度偏差。
14、所述步骤4中采用数值拟合方法分别得到各个区间内其角度偏差与电机转速及负载电流间的函数关系，具体为：
15、1)低速轻度饱和区间：其位置角度偏差与电机转速及负载电流间的函数关系式为：
16、δθ(ω,i)＝a1ω2+a2ω+b1i2+b2i+c1 (2)
17、式中：δθ(ω,i)表示角度偏差函数，ω表示电机转速，i表示电机负载电流，a1、a2、b1、b2、c1分别为角度偏差函数的系数。
18、2)低速重度饱和区间：其位置角度偏差与电机转速及负载电流间的函数关系式为：
19、
20、式中：δθ(ω,i)表示角度偏差函数，ω表示电机转速，i表示电机负载电流，a3、a4、a5、a6、b3、b4、b5、b6、c2、c3分别为角度偏差函数的系数。
21、3)高速轻度饱和区间：其位置角度偏差与电机转速及负载电流间的函数关系式为：
22、δθ(ω,i)＝a7i(in(ω))+b7ωin(i)+c4 (4)
23、式中：δθ(ω,i)表示角度偏差函数，ω表示电机转速，i表示电机负载电流，a7、b7、c4分别为角度偏差函数的系数。
24、4)高速重度饱和区间：其位置角度偏差与电机转速及负载电流间的函数关系式为：
25、δθ(ω,i)＝a8ω2+b8i2+a9ωi+a10ω+b9i+c5 (5)
26、式中：δθ(ω,i)表示角度偏差函数，ω表示电机转速，i表示电机负载电流，a8、a9、a10、b8、b9、b10、c5分别为角度偏差函数的系数。
27、所述步骤6中根据所得位置角度偏移量δθ(ω’,i’)对电机转子估算位置角度θ’进行修正，具体为：
28、θa＝θ'+δθ(ω'，i') (6)
29、式中：θ’表示电机转子在实际转速ω’及负载电流i’下转过某一位置时的估算位置角度，δθ(ω’,i’)表示电机转子在实际转速ω’及负载电流i’下所对应的位置角度偏移量，θa表示电机转子在实际转速ω’及负载电流i’下转过该位置时补偿后的位置角度。
30、本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的一种基于变速变负载分段补偿的srm无位置传感器控制方法，所述控制方法首先根据开关磁阻电机额定转速范围内将电机转速分为低速与高速两个区间，再根据电机额定负载电流范围将其分为轻度饱和与重度饱和两个区间；针对每个区间分别等间距选取若干组转速与电流值；针对电机在所选取的每组转速与电流下采用磁链/电流法估算出其转子在转过某一位置时的位置角度，并将其与该位置的实际位置角度比较，得到相应的角度偏差；采用数值拟合方法分别得到各区间内角度偏差与电机转速及负载电流间的函数关系；根据所得函数关系及电机实际转速及负载电流对其转子估算位置角度进行修正，即可得到电机转子在该转速及负载电流下的准确位置角度，根据该准确位置角度即可实现开关磁阻电机无位置传感器的高性能调速控制。与现有技术相比，本专利技术提供的基于变速变负载分段补偿的开关磁阻电机无位置传感器控制方法有效克服了电机因转速本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于变速变负载分段补偿的SRM无位置传感器控制方法，其特征在于，是在开关磁阻电机额定转速范围内将电机转速分为低速和高速两个区间，再根据电机额定负载电流范围将其分为轻度饱和与重度饱和两个区间，针对每个区间采用磁链/电流法获取不同转速及不同负载电流下电机转子转过某一位置时的估算位置角度，并将其与该位置角度的测量值比较，得到相应的角度偏差；将所得角度偏差与相应电机转速及负载电流进行数值拟合，分别得到每个区间内角度偏差与电机转速及负载电流间的函数关系；根据所得函数关系对电机运行时的转速及实际负载电流下的估算位置角度进行修正，即可得到电机转子在该转速及负载电流下的准确位置角度。
2.根据权利要求1所述的基于变速变负载分段补偿的SRM无位置传感器控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的基于变速变负载分段补偿的SRM无位置传感器控制方法，其特征在于：所述步骤1中在开关磁阻电机额定转速范围内将其分为低速和高速两个区间，再在电机额定负载电流范围内将其分为轻度饱和与重度饱和两个区间，具体为：取电机转速为0至额定转速的二分之一所对应区间为低速区间，
4.根据权利要求2所述的基于变速变负载分段补偿的SRM无位置传感器控制方法，其特征在于：所述步骤3得到电机转子的估算转子位置角度与其实际位置角度的偏差Δθjk，具体为：
5.根据权利要求2所述的基于变速变负载分段补偿的SRM无位置传感器控制方法，其特征在于：所述步骤4中采用数值拟合方法分别得到各个区间内其角度偏差与电机转速及负载电流间的函数关系，具体为：
6.根据权利要求2所述的基于变速变负载分段补偿的SRM无位置传感器控制方法，其特征在于：所述步骤6中根据所得位置角度偏移量Δθ(ω’,i’)对电机转子估算位置角度θ’进行修正，具体为：
...【技术特征摘要】
1.一种基于变速变负载分段补偿的srm无位置传感器控制方法，其特征在于，是在开关磁阻电机额定转速范围内将电机转速分为低速和高速两个区间，再根据电机额定负载电流范围将其分为轻度饱和与重度饱和两个区间，针对每个区间采用磁链/电流法获取不同转速及不同负载电流下电机转子转过某一位置时的估算位置角度，并将其与该位置角度的测量值比较，得到相应的角度偏差；将所得角度偏差与相应电机转速及负载电流进行数值拟合，分别得到每个区间内角度偏差与电机转速及负载电流间的函数关系；根据所得函数关系对电机运行时的转速及实际负载电流下的估算位置角度进行修正，即可得到电机转子在该转速及负载电流下的准确位置角度。
2.根据权利要求1所述的基于变速变负载分段补偿的srm无位置传感器控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的基于变速变负载分段补偿的srm无位置传感器控制方法，其特征在于：所述步骤1中在开关磁阻电机额定转速范围内将其分为低速和高速两个区间，再在电机额定负载电流范围内将其...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜海鹏，罗移祥，吴海东，袁牧，
申请(专利权)人：广东轻工职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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