[发明专利]一种永磁辅助同步磁阻电机的控制方法

说明书

本发明属于永磁辅助同步磁阻电机，涉及电机的控制方法，具体为一种永磁辅助同步磁阻电机的控制方法，解决永磁辅助同步磁阻电机输出的转矩脉动大以及现有控制策略要实时考虑L_d、L_q、ψ_f的变化才能确保输出转矩的精度的技术问题，本发明同时考虑了电机温度变化和电机饱和效应对永磁辅助同步磁阻电机参数的影响，通过查询交直轴磁链ψ_d、ψ_q提高了电机在每个工作点参数的准确性，本控制方法使得永磁辅助同步磁阻电机在宽泛的环境条件下依旧能保持高的控制精度；本发明所述的控制方法可通过抑制电机电流中的主要次谐波含量来降低电机输出的转矩脉动，提高转矩输出的平稳性，可解决永磁辅助同步磁阻电机运行时转矩脉动大的固有缺陷。

技术领域

本发明属于永磁辅助同步磁阻电机，涉及电机的控制方法，具体为一种永磁辅助同步磁阻电机的控制方法。

背景技术

永磁辅助同步磁阻电机为一种少稀土消耗高磁阻转矩的新型电机，相比于永磁同步电机，永磁辅助同步磁阻电机可减少永磁体用量，显著降低电机高速运行时的反电势，充分利用磁阻转矩，运行时更加安全可靠；同时永磁辅助同步磁阻电机有功率密度高、效率高、调速范围宽及体积小、重量轻等显著优点，在轨道交通领域更适取代原有的异步电机用作内燃机车牵引电机。永磁辅助同步磁阻电机明显缺陷是输出的转矩脉动大，在永磁辅助同步磁阻电机的控制策略中必须考虑转矩脉动的抑制，使电机输出的转矩尽可能的平稳；同时受电机转子结构设计的影响，磁路更易发生磁路饱和，交直轴电感值L_q、L_d受交直轴电流i_q、i_d的影响，同时L_q、L_d也受电机温度的影响明显；转子磁链ψ_f处受温度和电流幅值影响，并不是常数值，而现有控制策略中通常会设定为常数值，因此现有控制策略要实时考虑L_d、L_q、ψ_f的变化，来确保输出转矩的精度。

发明内容

本发明旨在解决永磁辅助同步磁阻电机输出的转矩脉动大以及现有控制策略要实时考虑L_d、L_q、ψ_f的变化才能确保输出转矩的精度的技术问题，提供了一种永磁辅助同步磁阻电机的控制方法。

本发明解决其技术问题采用的技术手段是：一种永磁辅助同步磁阻电机的控制方法，采用了温度传感器、电流传感器、旋转变压器、Clark变换模块、Park变换模块、转矩指令处理模块、MTPA查表模块、交直轴磁链查表模块、电压计算模块、谐波电流抑制模块和脉冲调制模块；

温度传感器固定于永磁辅助同步磁阻电机的定子上，由温度传感器实时采集永磁辅助同步磁阻电机的定子温度T；

电流传感器用于采集永磁辅助同步磁阻电机的两相电流i_a和i_b；

旋转变压器用于采集永磁辅助同步磁阻电机的转子位置θ，转子位置θ经过微分后，得到永磁辅助同步磁阻电机的转速w_e；

永磁辅助同步磁阻电机的两相电流i_a和i_b经过Clark变换模块处理之后得到定子电流i_α和i_β，定子电流i_α和i_β再经过Park变换模块处理之后得到d-q旋转坐标系下的电流i_d、i_q；

转矩指令处理模块的输入为目标转矩T_e，T_e来源于整车控制单元VCU，目标转矩T_e经过转矩指令处理模块的限幅与转矩斜坡处理后，得到给定转矩T_e*；