[发明专利]同步磁阻电动机的速度控制装置及速度控制方法

说明书

发明领域

本发明涉及同步磁阻电动机(Synchronous Reluctance Motor)(SynRM)，具体涉及同步磁阻电动机的速度控制装置。

背景技术

图1是一般同步磁阻电动机(SynRM)的剖视图，其中，参考编号100表示定子，101表示定子100的槽，200表示转子。

图2是图1中的转子的剖视图，其中，参考编号201表示转子槽，转子槽用于造成通过‘d’轴和‘q’轴的磁通量的差别，202表示其中填充有硅铁素体的销孔。

具有该结构的同步磁阻电动机，其转速由检测转子位置的同步磁阻电动机控制装置予以控制。

图3示出了根据常规技术的同步磁阻电动机的速度控制装置的结构。

如图3所示，整流器320用于接收交流电源310，并将其转换成直流电源；逆变器330，用于将直流电源转换成三相电流，并驱动同步磁阻电动机340；控制单元350，用于控制逆变器330；检测单元360，用于检测同步磁阻电动机340的转速。

检测单元360包括：电流检测器361，用于检测流到同步磁阻电动机340的三个相电流中的两个相电流；转子位置检测器363，用于检测同步磁阻电动机340的转子的角速度；磁通量角度运算单元362，用于接收从转子位置检测器363输出的转子角速度(ω_r)，并计算磁通量角度(θ)；以及坐标转换器364，用于接收磁通量角度(θ)以及检测的两个相电流，并产生转子的磁通量电流值(i_ds)和转矩电流值i_qs。

控制单元350包括：比较器358，用于接收从转子位置检测器363输出的角速度值(ω_r)和速度指令值(ω_r^*)，并计算差速度指令值；速度控制器356，用于接收差速度指令值并产生转矩电流指令值(i_qs^*)；比较器354，用于接收转矩电流指令值(i_qs^*)以及从检测单元360的坐标转换器364输出的转矩电流值(i_qs)，并产生转矩差电流指令值；磁通量指令发生器357，用于产生磁通量电流指令值(i_ds^*)，以便根据从检测单元360的转子位置检测器363输出的转子角速度值(ω_r)，区分正转矩区和正输出区；比较器355，用于接收电流指令值(i_ds^*)以及从检测单元360的坐标转换器364输出的磁通量电流值(i_ds)，并产生磁通量差电流指令值；磁通量控制器353，用于接收磁通量差电流指令值，并产生磁通量指令值；电流控制器352，用于接收磁通量指令值和转矩差电流指令值，并产生转矩电压指令值(V_qs^*)和磁通量电压指令值(V_ds^*)；以及电压发生器351，用于接收转矩电压指令值(V_qs^*)、磁通量电压指令值(V_ds^*)和磁通量角度(θ)，产生三个相电压指令值(V_as，V_bs，V_cs)，并将它们输出到逆变器330。

下文将对上述结构的同步磁阻电动机的常规速度控制装置的工作加以说明。

为了根据速度指令值(ω_r^*)控制同步磁阻电动机340的转速，当速度指令值(ω_r^*)被输入到控制单元350时，控制单元350的比较器358便将速度指令值(ω_r^*)与从转子位置检测器363输出的转子角速度值(ω_r)进行比较，并将产生的误差输出到速度控制器356。

然后，控制单元350的比较器355接收角速度值(ω_r)，接收从磁通量指令发生器357产生的磁通量电流指令值(i_ds^*)以及从坐标转换器364输出的磁通量电流值(i_ds)，将这两者进行比较以产生磁通量差电流指令值，并将其输出到磁通量控制器353。