[发明专利]电机齿槽转矩的补偿方法和装置

说明书

本发明实施例公开了一种电机齿槽转矩的补偿方法和装置，所述方法包括：获取电机的实时转动位置；根据所述实时转动位置和预设存储表，确定所述实时转动位置对应的齿槽转矩补偿量；根据所述实时转动位置对应的齿槽转矩补偿量，对所述电机齿槽转矩进行补偿；其中，所述预设存储表用于一一对应保存电机的转动位置和齿槽转矩补偿量。采用查表的方法，来达到主动抑制齿槽转矩的目标，即保障了电机的经济性，同时实现简单；使用查表方法补偿电机齿槽转矩，避免过多公式计算的缺陷，同时耗费资源少，缩短程序执行时间等优点，利于工程实现和后续伺服扩展，采用本发明的齿槽转矩补偿后，低速下速度波动显著减小。

技术领域

本发明涉及电机调速系统控制领域，尤其涉及一种电机齿槽转矩的补偿方法和装置。

背景技术

随着控制理论、电力电子技术和计算机控制技术的发展，永磁同步电机以其结构简单可靠、运行可靠、调速范围广等优点，在工业控制领域利用范围越来越广。

由于永磁同步电机自身结构的原因，内部永磁体和定子槽之间存在相互作用的作用力，导致电机在低速下存在齿槽转矩脉动的现象，此种现象多出现在许多低速力矩控制的场合，由于转矩脉动的存在，导致工艺受限，为了满足工艺需求，齿槽转矩必须被削弱或者补偿。

针对齿槽转矩的补偿，当前主要有两种技术，其中一种技术为主动抑制方法，其主要通过修改电机的设计参数来实现，如选择合适的极槽配合、采用定子斜槽、修改极弧系数的大小等，大量研究表明，这些抑制措施有的可以削弱齿槽转矩，但同时也存在电机制造成本的提升、电机输出力矩减小等缺陷，即无法是电机性能达到平衡，同时此种方法属于一种基于电机前期设计时的补偿方法，对于已经成型的电机，此种方法并不适合。

另外一种方法是通过控制技术来实现齿槽转矩的抑制，通过软件的方法，来达到抑制齿槽转矩脉动目标，为被动抑制方法。此种方法多通过改变电机转矩给定量，以抵消由电机自身产生的齿槽转矩，如采用加装传感器估算齿槽转矩，在针对此齿槽转矩进行反向抵消的策略，以达到削弱齿槽转矩对电机性能的影响，但此种措施需要加大电机制造成本。另外也有通过智能计算方法，结合电机旋转的数学模型，得到电机齿槽转矩并进行削弱，但此种方法由于其计算的负载性，需要占用控制环路的运算时间，从而降低带宽，牺牲电机的动态性能。

另外，由于电机生成装配以及材料特性的原因，会导致每台电机的齿槽转矩特性也不相同，需要针对每台电机进行不同的齿槽转矩补偿。

发明内容

针对上述技术问题，本发明实施例提供了一种电机齿槽转矩的补偿方法和装置，结合当前电机控制编程技术和电机内部的存储技术，可以对电机齿槽转矩提供精确的补偿，与现有通用的补偿方法相比，不增加任何经济成本，工程实现简便。

本发明实施例的第一方面提供一种电机齿槽转矩的补偿方法，所述方法包括：

获取电机的实时转动位置；

根据所述实时转动位置和预设存储表，确定所述实时转动位置对应的齿槽转矩补偿量；

根据所述实时转动位置对应的齿槽转矩补偿量，对所述电机齿槽转矩进行补偿；

其中，所述预设存储表用于一一对应保存电机的转动位置和齿槽转矩补偿量。

可选地，所述齿槽转矩补偿量为基于学习预先获得，所述学习的过程包括：

在电机运行过程中，获取所述电机在预设转动位置处的电机力矩电流分量；

根据所述电机力矩电流分量，确定所述电机在预设转动位置处的齿槽转矩补偿量。

可选地，所述获取所述电机在预设转动位置处的电机力矩电流分量，包括：

多次采样所述电机在预设转动位置处的电机力矩电流分量；