[发明专利]一种三相开关磁阻电机四象限无位置传感器控制方法

摘要

本发明公开一种三相开关磁阻电机四象限无位置传感器控制方法，属于电机驱动技术领域。其技术特征在于：用测试电路实测开关磁阻电机各相磁链，由四条特殊转子位置的磁链‑电流特性曲线，即θ_r/6转子位置的磁链‑电流特性曲线ψ_θr/6、θ_r/3转子位置的磁链‑电流特性曲线ψ_θr/3、2θ_r/3转子位置的磁链‑电流特性曲线ψ_2θr/3、5θ_r/6转子位置的磁链‑电流特性曲线ψ_5θr/6，确定转子位置，依序开通、关断各相，实施正向和反向起动、低速正向电动和制动运行、低速反向电动和制动运行、中高速正向电动和制动运行、中高速反向电动和制动运行，无需转子位置传感器，实现三相开关磁阻电机四象限控制，具有良好工程应用价值。

主权项

1.一种三相开关磁阻电机四象限无位置传感器控制方法，通电相的定子极中心线和转子的槽中心线重合的位置是该相θ＝0°位置，θr是一个转子周期，有四条特殊转子位置的磁链-电流特性曲线，即θr/6转子位置的磁链-电流特性曲线ψθr/6、θr/3转子位置的磁链-电流特性曲线ψθr/3、2θr/3转子位置的磁链-电流特性曲线ψ2θr/3、5θr/6转子位置的磁链-电流特性曲线ψ5θr/6，所述的θr/6转子位置的磁链-电流特性曲线ψθr/6和所述的5θr/6转子位置的磁链-电流特性曲线ψ5θr/6一致，标记为ψL＝ψθr/6＝ψ5θr/6，所述的θr/3转子位置的磁链-电流特性曲线ψθr/3和所述的2θr/3转子位置的磁链-电流特性曲线ψ2θr/3一致，标记为ψH＝ψθr/3＝ψ2θr/3；选择所述的θr/6转子位置的磁链-电流特性曲线ψθr/6和所述的θr/3转子位置的磁链-电流特性曲线ψθr/3估测电动状态转子位置，选择所述的2θr/3转子位置的磁链-电流特性曲线ψ2θr/3和所述的5θr/6转子位置的磁链-电流特性曲线ψ5θr/6估测制动状态转子位置，用测试电路实测开关磁阻电机各相磁链，用其特征在于：1)各相的一个转子周期划分为三个区域I、II、III，当实测磁链ψ>ψH时，转子处于所述的区域I，当实测磁链ψL<ψ<ψH时，转子处于所述的区域II，当实测磁链ψ<ψL时，转子处于所述的区域III；2)以B相转子位置为参考将一个转子周期分为①、②、③、④、⑤、⑥六个子区域，B相转子位置00至θr/6是子区域①，B相转子位置θr/6至θr/3是子区域②，B相转子位置θr/3至θr/2是子区域③，B相转子位置θr/2至2θr/3是子区域④，B相转子位置2θr/3至5θr/6是子区域⑤，B相转子位置5θr/6至θr是子区域⑥；3)子区域①和②处于A相区域I，子区域③和⑥处于A相区域II，子区域④和⑤处于A相区域III；子区域③和④处于B相区域I，子区域②和⑤处于B相区域II，子区域①和⑥处于B相区域III；子区域⑤和⑥处于C相区域I，子区域①和④处于C相区域II，子区域②和③处于C相区域III；4)转子位置确定：实测开关磁阻电机各相磁链，当A相磁链ψA>ψH、B相磁链ψB<ψL、C相磁链ψL<ψC<ψH，开关磁阻电机转子处于子区域①；当A相磁链ψA>ψH、B相磁链ψL<ψB<ψH、C相磁链ψC<ψL，开关磁阻电机转子处于子区域②；当A相磁链ψL<ψA<ψH、B相磁链ψB>ψH、C相磁链ψC<ψL，开关磁阻电机转子处于子区域③；当A相磁链ψA<ψL、B相磁链ψB>ψH、C相磁链ψL<ψC<ψH，开关磁阻电机转子处于子区域④；当A相磁链ψA<ψL、B相磁链ψL<ψB<ψH、C相磁链ψC>ψH，开关磁阻电机转子处于子区域⑤；当A相磁链ψL<ψA<ψH、B相磁链ψB<ψL、C相磁链ψC>ψH，开关磁阻电机转子处于子区域⑥；5)正向起动时，当转子位置处于子区域①，开通A相和B相；当转子位置处于子区域②，开通B相；当转子位置处于子区域③，开通B相和C相；当转子位置处于子区域④，开通C相；当转子位置处于子区域⑤，开通C相和A相；当转子位置处于子区域⑥，开通A相；6)反向起动时，当转子位置处于子区域⑥，开通C相和B相；当转子位置处于子区域⑤，开通B相；当转子位置处于子区域④，开通B相和A相；当转子位置处于子区域③，开通A相；当转子位置处于子区域②，开通A相和C相；当转子位置处于子区域①，开通C相；7)低速运行时采用两相空闲相作为检测相，第三相作为导通相：7.1)电机正向电动运行时，当转子位置处于子区域①或⑥，选择A相为导通相，B、C相为检测相；当转子位置处于子区域②或③，选择B相为导通相，C、A为检测相；当转子位置处于子区域④或⑤时，选择C相为导通相，A、B为检测相；7.2)电机正向制动运行时，当转子位置处于子区域①或⑥，选择C相为导通相，A、B相为检测相；当转子位置处于子区域②或③，选择A相为导通相，B、C为检测相；当转子位置处于子区域④或⑤时，选择B相为导通相，C、A为检测相；7.3)电机反向电动运行时，当转子位置处于子区域①或⑥，选择C相为导通相，A、B相为检测相；当转子位置处于子区域②或③，选择A相为导通相，B、C为检测相；当转子位置处于子区域④或⑤时，选择B相为导通相，C、A为检测相；7.4)电机反向制动运行时，当转子位置处于子区域①或⑥，选择A相为导通相，B、C相为检测相；当转子位置处于子区域②或③，选择B相为导通相，C、A为检测相；当转子位置处于子区域④或⑤时，选择C相为导通相，A、B为检测相；8)中高速运行时采用一