[发明专利]基于虚拟相构造的单相无刷直流电机矢量控制方法

权利要求书

1.一种基于虚拟相构造的单相无刷直流电机的矢量控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)构造虚拟相：获取单相无刷直流电机的绕组电流和转子转速，构造与该绕组电流具有相同变化频率、相同幅值、在时间相位上差90度的虚拟相电流；假定该虚拟相与实际单绕组在空间上差90度，将实际绕组电流看作是电机α-β坐标系中的α轴电流，将虚拟相电流看成α-β坐标系中的β轴电流；

(2)完成α-β坐标系向d-q坐标系的变换：将实际绕组电流和虚拟相电流通过Park变换，转化到以转子转速旋转的d-q坐标系上，将原α-β坐标系中的两相电流交流量转化为d-q坐标系中的两相电流直流量；

(3)根据步骤(2)得到的两相电流直流量计算得到q轴电压分量Uq和d轴电压分量Ud，实现电机的转速控制和电流控制。

2.根据权利要求1所述基于虚拟相构造的单相无刷直流电机的矢量控制方法，其特征在于，所述步骤(1)中构造虚拟相电流具体为：采用建表查询的方法，将实际绕组电流的半个周期的采样值存到数组中，根据当前的转子转速，计算出90度之前的实际绕组电流对应数组中的元素，得到当前虚拟相电流的大小。

3.根据权利要求1所述基于虚拟相构造的单相无刷直流电机的矢量控制方法，其特征在于，所述步骤(3)中，Uq和Ud的获得方法为矢量控制中的d轴电流id＝0的单位电流产生最大转矩的矢量控制方法、单位功率因数的控制方法或最大效率的控制方法。

4.根据权利要求1所述基于虚拟相构造的单相无刷直流电机的矢量控制方法，其特征在于，所述步骤(3)中的转速控制为速度外环电流内环双闭环控制。

5.根据权利要求1所述基于虚拟相构造的单相无刷直流电机的矢量控制方法，其特征在于，步骤(3)得到q轴电压分量Uq和d轴电压分量Ud后，结合单绕组的SVPWM方法或SPWM方法实现电机的转速控制和电流控制。