專利名稱：開關磁阻伺服電動機輸出轉矩消脈動控制方法
技術領域：
本發明涉及開關磁阻伺服電動機輸出轉矩消脈動控制方法，尤其適用于各種相數、結構的開關磁阻伺服電動機。
背景技術：
由于開關磁阻電動機采用簡單而堅固的無刷、無繞組、無永久磁體的轉子結構，由單極性功率變換器供單方向電流激勵，可做到磁路上各相相互獨立和電路上各相相互獨立，該系統具有較高的運行可靠性和容錯能力。它的自然機械特性類同串勵直流電動機，其低速力矩大。開關磁阻電動機可控參數多，在控制上容易實現電動與制動運行的轉換，且每一步都可改變工作參數和工作狀態，可頻繁起動、制動；特別是與其他類型電動機相比，開關磁阻電動機轉子慣量小、具有轉矩慣量比大的優點，所以，其動態響應快。開關磁阻電動機系統作為伺服電動機系統具有廣闊的產業化前景。但開關磁阻伺服電動機系統輸出轉矩的脈動性，限制了其伺服傳動應用。當前國內外對開關磁阻電動機輸出轉矩脈動的研究，一是通過優化設計電機定子、轉子極弧減小輸出轉矩脈動，但要以減小電機的輸出轉矩為代價。二是通過優化電機相電流波形減小輸出轉矩脈動，主要有(a)通過查詢實測得出的不同轉矩下相電流/轉子位置曲線數據，獲得期望電流波形，消減轉矩脈動，但無法滿足換相時電流切換率為無窮大的要求；(b)利用轉矩分擔系數得到每相轉矩，由電機矩角特性得到期望電流波形，減小轉矩脈動，但轉矩分擔函數準確建立較難；(c)通過“自學習”逐步建立開關磁阻電機模型，在線確定期望電流波形，減小轉矩脈動，但在較少計算量下獲得較精確電機模型難，模型不精確會影響消脈動效果；(d)通過對相繞組外注電流，產生轉矩脈沖抵消常規供電原始轉矩脈動，但其實現較困難。因此，探索實用的開關磁阻伺服電動機輸出轉矩消脈動控制方法是十分有意義的。

發明內容
鑒于已有技術存在的問題，本發明的目的是提供一種實用性強，效果好的開關磁阻伺服電動機輸出轉矩消脈動控制方法。
本發明開關磁阻伺服電動機輸出轉矩消脈動控制方法，開關磁阻伺服電動機伺服運行過程中，啟動時，在最小相電感位置開始對開關磁阻伺服電動機定子相繞組供電，在最大相電感位置停止對開關磁阻伺服電動機定子相繞組供電，固定相電流斬波限，對開關磁阻伺服電動機的相電流實施斬波；電動運行時，在最小相電感位置開始對開關磁阻伺服電動機定子相繞組供電，在最大相電感位置之前停止對開關磁阻伺服電動機定子相繞組供電，適時調整相電流斬波限，對開關磁阻伺服電動機的相電流實施斬波；制動減速運行時，在最大相電感位置開始對開關磁阻伺服電動機定子相繞組供電，在最小相電感位置之前停止對開關磁阻伺服電動機定子相繞組供電，固定相電流斬波限，對開關磁阻伺服電動機的相電流實施斬波，以此消減開關磁阻伺服電動機輸出轉矩脈動。
本發明一種開關磁阻伺服電動機輸出轉矩消脈動控制方法，適用于各種相數、結構的開關磁阻伺服電動機。采用在開關磁阻伺服電動機伺服運行過程中，對開關磁阻伺服電動機的相電流實施斬波，以此消減開關磁阻伺服電動機輸出轉矩脈動，其方法簡單、系統可靠性高，計算量少、實時性強、性能價格比高、成本低，有較高的運行可靠性和容錯能力，具有廣泛的實用性。
四

圖1是本發明實施例一A相最小相電感位置0°位置圖；圖2是本發明實施例一A相最大相電感位置22.5°位置圖；圖3是本發明實施例一A相17.5°位置圖；圖4是本發明實施例一A相40°位置圖。
圖5是本發明實施例二A相最小相電感位置0°位置圖；圖6是本發明實施例二A相最大相電感位置30°位置；圖7是本發明實施例二A相23°位置；圖8是本發明實施例二A相53°位置。
五具體實施例方式
下面將結合附圖中的實施例對本發明作進一步的描述本發明開關磁阻伺服電動機輸出轉矩消脈動控制方法，在開關磁阻伺服電動機伺服運行過程中，對開關磁阻伺服電動機的相電流實施斬波，消減開關磁阻伺服電動機輸出轉矩脈動。
實施例一以三相12/8結構開關磁阻伺服電動機為例，圖1、2、3和4所示，轉子2伺服運行過程中，啟動時，在最小相電感位置0°位置開始對開關磁阻伺服電動機定子1相繞組供電，在最大相電感位置22.5°位置停止對開關磁阻伺服電動機定子1相繞組供電，固定相電流斬波限，對開關磁阻伺服電動機的相電流實施斬波；電動運行時，在最小相電感位置0°位置開始對開關磁阻伺服電動機定子1相繞組供電，在最大相電感位置之前的17.5°停止對開關磁阻伺服電動機定子1相繞組供電，適時調整相電流斬波限，對開關磁阻伺服電動機的相電流實施斬波；制動減速運行時，在最大相電感位置22.5°位置開始對開關磁阻伺服電動機定子1相繞組供電，在最小相電感位置之前的40°位置停止對開關磁阻伺服電動機定子1相繞組供電，固定相電流斬波限，對開關磁阻伺服電動機的相電流實施斬波，可消減開關磁阻伺服電動機輸出轉矩脈動。
實施例二以四相8/6結構開關磁阻伺服電動機為例，圖5、6、7和8所示，轉子2伺服運行過程中，啟動時，在最小相電感位置0°位置開始對開關磁阻伺服電動機定子1相繞組供電，在最大相電感位置30°位置停止對開關磁阻伺服電動機定子1相繞組供電，固定相電流斬波限，對開關磁阻伺服電動機的相電流實施斬波；電動運行時，在最小相電感位置0°位置開始對開關磁阻伺服電動機定子1相繞組供電，在最大相電感位置之前的23°停止對開關磁阻伺服電動機定子1相繞組供電，適時調整相電流斬波限，對開關磁阻伺服電動機的相電流實施斬波；制動減速運行時，在最大相電感位置30°位置開始對開關磁阻伺服電動機定子1相繞組供電，在最小相電感位置之前的53°位置停止對開關磁阻伺服電動機定子1相繞組供電，固定相電流斬波限，對開關磁阻伺服電動機的相電流實施斬波，可消減開關磁阻伺服電動機輸出轉矩脈動。
權利要求
1.開關磁阻伺服電動機輸出轉矩消脈動控制方法，其特征在于在開關磁阻伺服電動機伺服運行過程中，對開關磁阻伺服電動機的相電流實施斬波，消減開關磁阻伺服電動機輸出轉矩脈動，當開關磁阻伺服電動機啟動時，在最小相電感位置開始對開關磁阻伺服電動機定子(1)相繞組供電，在最大相電感位置停止對開關磁阻伺服電動機定子(1)相繞組供電，固定相電流斬波限，對開關磁阻伺服電動機的相電流實施斬波；當開關磁阻伺服電動機電動運行時，在最小相電感位置開始對開關磁阻伺服電動機定子(1)相繞組供電，在最大相電感位置之前停止對開關磁阻伺服電動機定子(1)相繞組供電，適時調整相電流斬波限，對開關磁阻伺服電動機的相電流實施斬波；當開關磁阻伺服電動機制動減速運行時，在最大相電感位置開始對開關磁阻伺服電動機定子(1)相繞組供電，在最小相電感位置之前停止對開關磁阻伺服電動機定子(1)相繞組供電，固定相電流斬波限，對開關磁阻伺服電動機的相電流實施斬波。
全文摘要
一種開關磁阻伺服電動機輸出轉矩消脈動控制方法，適用于不同相數、結構的開關磁阻伺服電動機。當電動機啟動時，在最小相電感位置開始對開關磁阻伺服電動機定子相繞組供電，在最大相電感位置停止對開關磁阻伺服電動機定子相繞組供電，固定相電流斬波限；電動運行時，在最小相電感位置開始對開關磁阻伺服電動機定子相繞組供電，在最大相電感位置之前停止對開關磁阻伺服電動機定子相繞組供電，適時調整相電流斬波限；制動減速運行時，在最大相電感位置開始對開關磁阻伺服電動機定子相繞組供電，在最小相電感位置之前停止對開關磁阻伺服電動機定子相繞組供電，固定相電流斬波限。其方法簡單，成本低，系統可靠性高，具有廣泛的實用性。
文檔編號H02P6/08GK1758528SQ20051009489
公開日2006年4月12日 申請日期2005年10月11日 優先權日2005年10月11日
發明者陳昊 申請人:中國礦業大學