[发明专利]一种开关磁阻电机瞬时转矩在线辨识方法

摘要

本发明公布了一种开关磁阻电机瞬时转矩在线辨识方法。依据开关磁阻电机的磁链特性以及相电流和相磁链的变化情况，分6种状态在线计算由两个采样点磁链特性曲线以及连接两点的直线所围成的区域的面积，即电机转子在这两个采样点间转动过程中输出的机械能，进而对瞬时转矩进行辨识。该方法具有精度高、快速性好、先验数据需求小等优势，且适用于具有不同拓扑结构的开关磁阻电机。

主权项

1.一种开关磁阻电机瞬时转矩在线辨识方法，其特征在于：依据开关磁阻电机的磁链特性以及相电流和相磁链的变化情况，分6种状态在线计算电机转子从一个采样点转动到另一采样点过程中输出的机械能，进而对瞬时转矩进行辨识，方法实现步骤如下：步骤一：将两个相邻的采样点分别记为P和Q，且Q点在P点之后；步骤二：在线测量得到P点和Q点的实时相电流值i_p和i_Q，转子位置角θ_p和θ_Q，并通过计算得到P点和Q点的磁链值和其中v、R和i分别为相磁链、相电压、相电阻和相电流，t为时间；步骤三：利用公式计算得到P点和Q点的磁共能W′_P和W′_Q，公式中，W′为磁共能，i_s为磁链特性临界饱和点处的相电流，L_s为不饱和电感；步骤四：计算由P点所在位置的磁链特性曲线、Q点所在位置的磁链特性曲线以及连接P、Q两点的直线围成的区域的面积，即可得到电机转子从P点所在位置转动到Q点所在位置过程中输出的机械能，该计算分为如下6个状态：状态I：Q点所在位置磁链特性曲线高于P点所在位置磁链特性曲线，i_Q>i_P且该状态为相绕组在非对齐位置和对齐位置间励磁，并且相电压大于反电势，此时电机输出的机械能S_I可由计算得到；状态II：Q点所在位置磁链特性曲线高于P点所在位置磁链特性曲线，i_Q<i_P且该状态为相绕组在非对齐位置和对齐位置间励磁，并且相电压小于反电势，此时电机输出的机械能S_II可由计算得到；状态III：Q点所在位置磁链特性曲线高于P点所在位置磁链特性曲线，i_Q<i_P且该状态为相绕组在非对齐位置和对齐位置间退磁，此时电机输出的机械能S_III可由计算得到；状态IV：P点所在位置磁链特性曲线高于Q点所在位置磁链特性曲线，i_Q>i_P且该状态为相绕组在非对齐位置之前励磁，即超前导通，此时电机输出的机械能S_IV可由计算得到；状态V：P点所在位置磁链特性曲线高于Q点所在位置磁链特性曲线，i_Q<i_P且该状态为相绕组在对齐位置之后励磁，此时电机输出的机械能S_V可由计算得到；状态VI：Q点所在位置磁链特性曲线高于P点所在位置磁链特性曲线，i_Q<i_P且该状态为相绕组在非对齐位置和对齐位置之间续流，相绕组为0，此时电机输出的机械能S_VI可由计算得到；步骤五：通过公式求取开关磁阻电机的瞬时转矩，其中T_ins为瞬时转矩，S为步骤四中计算得到的输出机械能。