[发明专利]一种单绕组无轴承开关磁阻电机的无位置传感器控制方法

权利要求书

1.一种单绕组无轴承开关磁阻电机的无位置传感器控制方法，所述单绕组无轴承开关磁阻电机为由三相绕组组成的三相制电机，其特征是，包括如下步骤：

响应于电机处于静止状态时，向电机的三相绕组中注入预设的第一脉冲，通过获取三相分别对应的脉冲采样电流，计算三相的不同采样周期的电感差值；根据所述电感差值，得到位置区间以及区间内的励磁相，并启动电机；

响应于电机处于启动状态时，根据所述区间内的励磁相，得到区间内的非励磁相；仅向所述非励磁相中注入预设的第二脉冲，通过获取非励磁相对应的脉冲采样电流，计算非励磁相的不同采样周期的电感差值并进行换向操作；

其中，所述换向操作包括如下步骤：

响应于所述非励磁相的电感差值小于预设的第二阈值，保持现有励磁相不变；

响应于所述非励磁相的电感差值大于预设的第二阈值，更换现有励磁相。

2.根据权利要求1所述的单绕组无轴承开关磁阻电机的无位置传感器控制方法，其特征是，所述预设的第一脉冲和第二脉冲均为频率为200KHZ的高频脉冲。

3.根据权利要求1所述的单绕组无轴承开关磁阻电机的无位置传感器控制方法，其特征是，所述三相绕组包括A相绕组、B相绕组和C相绕组；

所述三相的电感差值的表达式如下：

其中，ΔL_A为A相电感差值；ΔL_B为B相电感差值；ΔL_C为C相电感差值；U_S为预设的脉冲采样电压；ΔT为第一脉冲周期；ΔT^*为第二脉冲周期；I_A为第一脉冲周期的A相采样电流峰值；I_B为第一脉冲周期的B相采样电流峰值；I_C为第一脉冲周期的C相采样电流峰值；为第二脉冲周期的A相采样电流峰值；为第二脉冲周期的B相采样电流峰值；为第二脉冲周期的C相采样电流峰值。

4.根据权利要求3所述的单绕组无轴承开关磁阻电机的无位置传感器控制方法，其特征是，所述第一脉冲周期与第二脉冲周期之间相邻四个脉冲周期。

5.根据权利要求3所述的单绕组无轴承开关磁阻电机的无位置传感器控制方法，其特征是，根据所述电感差值，得到位置区间以及区间内的励磁相，包括如下步骤：

响应于A相电感差值大于预设的第一阈值，则转子位置位于[-22.5°，-7.5°)，位置区间为-1，电机启动时A相作为转矩相，B相作为悬浮相；

响应于B相电感差值大于预设的第一阈值，转子位置位于[-7.5°，7.5°)，位置区间为0，电机启动时C相作为转矩相，A相作为悬浮相；

响应于C相电感差值大于预设的第一阈值，转子位置位于[7.5°，22.5°)，位置区间为1，电机启动时B相作为转矩相，C相作为悬浮相。

6.根据权利要求5所述的单绕组无轴承开关磁阻电机的无位置传感器控制方法，其特征是，所述换向操作还包括如下步骤：

响应于所述非励磁相为C相时，且C相的电感差值大于预设的第二阈值，则关断B相绕组，开通A相绕组与C相绕组，使A相绕组成为励磁相中的悬浮相，使C相绕组成为励磁相中的转矩相；

响应于所述非励磁相为B相时，且B相的电感差值大于预设的第二阈值，则关断A相绕组，开通B相绕组与C相绕组，使C相绕组成为励磁相中的悬浮相，使B相绕组成为励磁相中的转矩相；

响应于所述非励磁相为A相时，且A相的电感差值大于预设的第二阈值，则关断C相绕组，开通A相绕组与B相绕组，使B相绕组成为励磁相中的悬浮相，使A相绕组成为励磁相中的转矩相。

7.根据权利要求1所述的单绕组无轴承开关磁阻电机的无位置传感器控制方法，其特征是，还包括如下步骤：

响应于电机处于启动状态时，根据所述位置区间，得到电机转子计算位置角度，其中，所述电机转子计算位置角度的关系式如下：

其中，θ表示电机转子计算位置角度；k代表的是电感的上升斜率；L_u(θ)表示角度θ对应的电感值，u表示处在线性区间i中对应的相；L_n表示电感最小值；i表示对应的所处位置区间号。