[发明专利]直流无刷电机及其控制方法、以及电动助力转向系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及电机领域，更具体地，涉及一种直流无刷电机及其控制方法，以及使用该直流无刷电机的电动助力转向系统。

【背景技术】

直流无刷电机包括具有绕组的定子、具有永磁体的转子以及用于给定子供电的控制器。现有的一种直流无刷电机通常包括一组m相输入端子分别用于为定子的m相绕组输入电流。所述现有的直流无刷电机的缺陷是，当其发生故障时，电机功能完全崩溃，电机不仅不能有效驱动负载，甚至还可能产生振荡的制动转矩。比如在车辆的电动助力转向系统中，如果直流无刷电机发生故障，不仅导致直流无刷电机失去助力作用，严重时，直流无刷电机产生的振荡的制动转矩作用于方向盘，阻碍驾驶员控制方向盘，极易导致事故发生。

因此，亟需一种改善方案。

【发明内容】

因此，本发明提出一种直流无刷电机，包括第一子电机和第二子电机，所述第一子电机和第二子电机具有相互独立的输入端子和共同的输出转轴，所述第一子电机和第二子电机均被设定为具有常态工作模式和紧急工作模式，在常态工作模式下，两子电机共同作为一台电机运行以输出直流无刷电机的正常工作功率；但其中一台子电机发生故障产生制动转矩时，另一台正常子电机启动紧急工作模式，所述正常子电机在紧急工作模式下的相电流波形与其在常态工作模式下的相电流波形不同。

其中，所述正常子电机在紧急工作模式下输出的转矩补偿所述故障子电机产生的制动转矩，从而获得正的平滑的合成转矩。

较佳地，所述正常子电机的相电流i_q通过公式i_q＝-T/K_t得到，其中，T为故障子电机输出的转矩，Kt为正常子电机的转矩常数。

其中，所述第一子电机和第二子电机为三相电机，所述故障为两相绕组短路故障。所述故障子电机的输出转矩T由以下公式得出：

(La+Lb)didt+(Ra+Rb)i=eb-eaT=eaia+ebib+ecicω=ea-ebωi]]>

其中，所述第一子电机和第二子电机为三相电机，所述故障为三相绕组短路故障。所述故障子电机的输出转矩T由以下公式得出：