[发明专利]多级式起动/发电机虚拟信号注入的MTPA方法

权利要求书

1.一种多级式起动/发电机虚拟信号注入的MTPA方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：利用电磁场有限元软件计算得到电机的三相电感和励磁电感，然后，对三相电感中的定子任意一相绕组自感进行傅里叶分解，得到其直流分量幅值L_s0、二次谐波分量幅值L_s2和相角α，对励磁电感M进行傅里叶分解，得到其基波分量幅值M_af和相角β；

步骤2：注入高频方波信号h于电流角γ，高频信号注入后的电流角变为γ+h，转矩方程由T(γ)变为T(γ+h)，并按如下公式计算得到高频信号注入后的转矩：

其中，P为极对数，i_f为励磁电流，为高频信号注入后的直轴电流，为高频信号注入后的交轴电流，和β^h分别为高频信号注入后励磁电感傅里叶分解的基波分量幅值和相角，和α^h分别为高频信号注入后定子任意一相绕组自感傅里叶分解的二次谐波分量幅值和相角；

步骤3：按下式计算得到转矩对电流角的一阶偏微分信号：

其中，为高频信号注入前的转矩，U_d为直轴电压，U_q为交轴电压，R为定子电阻，ω_r为转子转速，i_d为高频信号注入前的直轴电流，i_q为高频信号注入前的交轴电流；

步骤4：求转矩对电流角的一阶偏微分信号最后一个控制周期的平均值并乘以2，得到信号的幅值，再利用闭环调节使得信号的幅值保持为零，即可让电机工作于MTPA点，MTPA运行时的交轴电流i_{q_MTPA}与直轴电流i_{d_MTPA}分别为：

i_{q_MTPA}＝Is*sin(γ_MTPA) (3)

i_{d_MTPA}＝Is*cos(γ_MTPA) (4)

其中，I_S为电流矢量，γ_MTPA为MTPA工作点的电流角。