[发明专利]一种混合励磁轴向磁场磁通切换电机容错控制方法

权利要求书

1.一种混合励磁轴向磁场磁通切换电机容错控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)从电机主电路采集相电流i_a、i_b和励磁电流i_f，对电机进行初始位置检测，从电机编码器上采集信号，送入控制器进行处理，得出转速n和转子位置角θ；

(2)将采集的相电流i_a、i_b经跟随、滤波、偏置和A/D转换，然后进行帕克变换，得到两相旋转坐标系下定子的d轴电流i_d和q轴电流i_q；

(3)将给定转速n^*减去编码器实测转速n，得到的转速偏差△n输入速度调节器，经比例积分运算后得到转矩参考值将转矩参考值母线电压U_dc、定子d轴电流i_d、定子q轴电流i_q、实测转速n和给定转速n^*输入电流分配器，根据电流判断故障状态，当混合励磁轴向磁场磁通切换电机状态正常时，进入步骤(4)，当混合励磁轴向磁场磁通切换电机发生故障时，进入步骤(5)；

(4)采用i_d＝0控制策略，电流分配器按照如下电流分配方案输出电流：

$\left\{\begin{array}{c}{i}_{dref}=0\\ i_{qref}=\frac{2T_{eref}}{3{\mathrm{p\ψ}}_m}\end{array}\right.$

其中，i_dref为d轴电流参考值，i_qref为q轴电流参考值；ψ_m为永磁体磁链，p为电机极对数，T_eref为电磁转矩参考值；

(5)采用励磁电流进行容错控制，继续保持i_d＝0，电流分配器按照如下电流分配方案输出电流：

$\left\{\begin{array}{c}{i}_{dref}=0\\ i_{qref}=\frac{2T_{eref}}{3p}({\mathrm{\ψ}}_m+\frac{\sqrt{3}}{2}\frac{N}{N^{\′}}{M}_f{I}_m)\\ i_{fref}=\frac{\sqrt{3}}{2}\frac{N}{N^{\′}}{I}_m\end{array}\right.$

其中，I_m为相电流幅值，i_fref为励磁电流参考值，M_f为电枢绕组与励磁绕组之间的互感，N'为励磁绕组匝数，N为电枢绕组匝数；

(6)将电流分配器所产生的d轴电流参考值i_dref减去步骤(2)中的d轴电流i_d得到d轴电流偏差△i_d，用q轴电流参考值i_qref减去步骤(2)中的q轴电流i_q得到q轴电流偏差△i_q；将d轴电流偏差△i_d输入d轴电流调节器进行比例积分运算，得到d轴电压u_d，将q轴电流偏差△i_q输入q轴电流调节器进行比例积分运算，得到q轴电压u_q，然后对所述d轴电压u_d和q轴电压u_q共同进行旋转正交-静止两相变换后，得到静止两相坐标系下α轴电压u_α和β轴电压u_β，将所述α轴电压u_α和β轴电压u_β输入脉冲宽度调制模块，运算输出6路脉冲宽度调制信号，驱动主功率变换器；

同时将步骤(1)中采集的励磁电流i_f，经跟随、滤波、偏置与A/D转换后和励磁电流参考值i_fref一起送入直流励磁脉宽调制模块，运算输出4路脉冲宽度调制信号来驱动励磁功率变换器。