[发明专利]一种十二相无刷直流电机仿真方法及系统

说明书

本发明公开一种十二相无刷直流电机仿真方法，包括：设置电机初始参数，设置电机参考转速；根据电机初始参数计算每相定子绕组相电流、电磁转矩和电机转速；获取电机的转子位置，并根据电机转速、参考转速和电机的转子位置计算每相定子绕组参考电流；根据每相定子绕组参考电流和每相定子绕组相电流得到PWM控制信号；根据PWM控制信号控制每相定子绕组的对地电压，再次计算每相定子绕组相电流、电磁转矩和电机转速；获得每相定子绕组相电流波形、电磁转矩波形和电机转速波形。本发明利用仿真软件在仿真平台上对十二相无刷直流电机进行仿真，可以更加仿真波形调整电机参数直到得到符合要求的波形，从而使电机参数满足电机性能。

技术领域

本发明涉及仿真领域，具体涉及一种十二相无刷直流电机仿真方法及系统。

背景技术

随着电机技术的进步，目前所用的三相无刷直流电机在性能上已经渐渐不能满足需要，为了使电机更早进入稳态，响应速度更快，波动量更小，我们提出了十二相无刷直流电机，但是由于十二相无刷直流电机涉及到的参数多，电机控制复杂，如果生产出来的产品由于参数设置不合适，不但达不到我们想要的效果，还会浪费大量的人力和物力，因此，现阶段的十二相无刷直流电机还处于概念阶段。

针对上述情况，急需设计出一套行之有效的关于十二相无刷直流电机参数的验证和调整方法，为最终的电机产品提供性能保证。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种十二相无刷直流电机仿真方法，其利用仿真软件先在仿真平台上对十二相电机的定子绕组相电流、电磁转矩和电机转速进行计算并得到相应的仿真波形，如果仿真波形不符合要求，则返回去调整电机参数直到得到符合要求的波形，从而使电机参数满足电机性能。为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案如下：

一种十二相无刷直流电机仿真方法，应用于仿真软件，包括：

步骤S1：设置电机初始参数，设置电机参考转速；

步骤S2：根据电机初始参数计算每相定子绕组相电流、电磁转矩和电机转速；

步骤S3：获取电机的转子位置，并根据电机转速、参考转速和电机的转子位置计算每相定子绕组参考电流；

步骤S4：根据每相定子绕组参考电流和每相定子绕组相电流得到PWM控制信号；

步骤S5：根据PWM控制信号控制每相定子绕组的对地电压，再次计算每相定子绕组相电流、电磁转矩和电机转速，返回步骤S3，同时进行步骤S6；

步骤S6：获得每相定子绕组相电流波形、电磁转矩波形和电机转速波形，分析每相定子绕组相电流波形、电磁转矩波形和电机转速波形是否均符合要求，如果均符合，仿真结束，否则，调整电机参数，重新进行仿真直至所述每相定子绕组相电流波形、电磁转矩波形和电机转速波形均符合要求。

进一步地，所述十二相无刷直流电机包括依次布置的四套独立定子绕组Ⅰ—Ⅳ，每套定子绕组为三相Y型连接。

进一步地，步骤S2和步骤S5中所述计算电机定子绕组相电流具体为：根据公式(Ⅰ)计算电机的十二相定子绕组相电流；

其中，根据公式(Ⅱ)、公式(Ⅲ)、公式(Ⅳ)、公式(Ⅴ)和公式(Ⅵ)分别计算得到[LLLL]、U_N、U_N2、U_N3和U_N4，根据公式(Ⅶ)计算得到e_A、e_B、e_C、e_A1、e_B1、e_C1、e_A2、e_B2、e_C2、e_A3、e_B3和e_C3；