[发明专利]嵌套式电机组件的伺服控制系统的运行控制方法

权利要求书

1.一种嵌套式电机组件的伺服控制系统的运行控制方法，其中， 该嵌套式电机组件的伺服控制系统包括第一转子、第二转子和定子， 第二转子上嵌设有为定子提供磁场的磁极和为第一转子提供磁场的磁 极，定子与第二转子构成第二电机，第一转子与第二转子构成第一电 机，第二转子的轴为该第一电机组件的输出轴，第一转子的轴为该第 一电机组件的动力输入轴；所述嵌套式电机组件的伺服控制系统还包 括与该第一电机相关联的第一伺服驱动器，与该第二电机相关联的第 二伺服驱动器，以及连接到该第一、第二伺服驱动器的控制单元，所 述运行控制方法包括以下步骤：

将第一转子的轴与发动机轴直接连接；

由第一伺服驱动器根据第一、第二转子的相对位置以及控制单元 给出的第一电机的扭矩设定对第一转子和第二转子之间的耦合扭矩进 行伺服控制，以实现发动机工作点独立于整车运行状态的独立调节； 以及

由第二伺服驱动器根据第二转子的位置以及控制单元给出的第二 电机的扭矩设定对定子和第二转子之间的耦合扭矩进行伺服控制，以 实现第二电机对整车的驱动。

2.根据权利要求1所述的嵌套式电机组件的伺服控制系统的运行 控制方法，其特征在于：第一转子的轴上安装有测量第一转子位置和 转速的第一速度和位置传感器，第二转子的轴上安装有测量第二转子 位置和转速的第二速度和位置传感器，该第一、第二转子的相对位置 是通过所述第一、第二速度和位置传感器而获得的，其中该第一速度 和位置传感器连接到第一伺服驱动器；该第二速度和位置传感器连接 第一与第二伺服驱动器。

3.根据权利要求1所述的嵌套式电机组件的伺服控制系统的运行 控制方法，其特征在于：所述定子和第一转子均包含电枢绕组，所述 第一伺服驱动器通过安装在第一转子轴上的滑环直接对第一转子上的 电枢绕组加载相应的电流矢量，以对第一电机进行扭矩伺服控制；所 述第二伺服驱动器直接对定子上的电枢绕组加载相应的电流矢量，以 对第二电机进行扭矩伺服控制。

4.根据权利要求1所述的嵌套式电机组件的伺服控制系统的运行 控制方法，其特征在于：定子置于最内层，由内而外依次是定子、第 二转子、第一转子，定子上预埋有冷却液流道。

5.根据权利要求4所述的嵌套式电机组件的伺服控制系统的运行 控制方法，其特征在于：在与该第一转子所在部位对应的外壳上设置 有冷却油的喷淋口，以采用油浴的办法对该第一转子进行冷却。

6.根据权利要求2所述的嵌套式电机组件的伺服控制系统的运行 控制方法，其特征在于：对第一转子和第二转子之间的耦合扭矩进行 伺服控制的步骤包括以下步骤：

第一伺服驱动器从第一速度和位置传感器获取第一转子的绝对位 置信号θ₁，从第二速度和位置传感器获取第二转子的绝对位置信号θ ₂，求取第一转子相对于第二转子的位置角度θ₁-θ₂；

按电流矢量与反电势矢量同相位的原则获取第一转子绕组的电流 矢量方向；

读取来自控制单元的扭矩设定值，计算电流矢量的大小；

求取三相电流的瞬时给定值i_a1、i_b1、i_c1；

分别进行三相电流闭环控制；以及

驱动功率放大电路。

7.根据权利要求1所述的嵌套式电机组件的伺服控制系统的运行 控制方法，其特征在于：对定子和第二转子之间的耦合扭矩进行伺服 控制的步骤包括以下步骤：

第二伺服驱动器从第二速度和位置传感器获取第二转子的绝对位 置信号θ₂；

按电流矢量与反电势矢量同相位的原则获取定子绕组的电流矢量 方向；

读取来自控制单元的扭矩设定值，计算电流矢量的大小；

求取三相电流的瞬时给定值i_a2、i_b2、i_c2；

分别进行三相电流闭环控制；以及

驱动功率放大电路。