1.一種無(wú)刷直流電機(jī)全調(diào)速范圍內(nèi)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制方法,其特征在于,該方法根據(jù)速度計(jì)算模塊(11)得出的電機(jī)轉(zhuǎn)速,分為低速運(yùn)行與高速運(yùn)行兩個(gè)狀態(tài),并針對(duì)這兩種狀態(tài)分別按照如下方式進(jìn)行轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)控制:
①當(dāng)電機(jī)低速運(yùn)行時(shí),采用位置反饋模塊(5)檢測(cè)無(wú)刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子角速度信號(hào),并由速度計(jì)算模塊(11)根據(jù)所述轉(zhuǎn)子的角速度信號(hào),計(jì)算得到電機(jī)的轉(zhuǎn)速ω,將其與給定轉(zhuǎn)速ω*作差,所得轉(zhuǎn)速差輸入PI轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器(6)后得到電機(jī)的參考電磁轉(zhuǎn)矩Te*;同時(shí),將電機(jī)任意兩相電流的反饋值ij、ik輸入給轉(zhuǎn)矩計(jì)算模塊(10)估算出電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩Te;
將所述電磁轉(zhuǎn)矩Te與給定轉(zhuǎn)矩Te*作差,所得的轉(zhuǎn)矩差值經(jīng)轉(zhuǎn)矩滯環(huán)調(diào)節(jié)器(7)調(diào)節(jié)得到控制參數(shù)τ,將其輸入至開關(guān)表選擇模塊(8),再結(jié)合扇區(qū)判斷模塊(9)的輸出信號(hào),決定當(dāng)前應(yīng)施加的開關(guān)信號(hào)以控制逆變器(4),從而驅(qū)動(dòng)無(wú)刷直流電機(jī)運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)無(wú)刷直流電機(jī)低速運(yùn)行時(shí)的無(wú)磁鏈直接轉(zhuǎn)矩控制;
②當(dāng)電機(jī)高速運(yùn)行時(shí),采用位置反饋模塊(5)檢測(cè)無(wú)刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子角速度信號(hào),并由速度計(jì)算模塊(11)根據(jù)所述轉(zhuǎn)子的角速度信號(hào),計(jì)算得到電機(jī)的轉(zhuǎn)速ω,將其與給定轉(zhuǎn)速ω*作差,所得轉(zhuǎn)速差輸入PI轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器(6)后得到電機(jī)的參考電磁轉(zhuǎn)矩Te*;同時(shí),將電機(jī)任意兩相電流的反饋值ij、ik輸入給轉(zhuǎn)矩計(jì)算模塊(10)估算出電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩Te;
將所述電磁轉(zhuǎn)矩Te與給定轉(zhuǎn)矩Te*作差,所得的轉(zhuǎn)矩差值經(jīng)轉(zhuǎn)矩滯環(huán)調(diào)節(jié)器(7)調(diào)節(jié)得到控制參數(shù)τ,將其輸入至開關(guān)表選擇模塊(8),將電機(jī)任意兩相電流的反饋值ij、ik輸入至換相判斷模塊(12),當(dāng)其輸出為零時(shí),采用兩相導(dǎo)通開關(guān)表,輸出不為零時(shí),對(duì)關(guān)斷相進(jìn)行延遲關(guān)斷,這樣在關(guān)斷期間會(huì)同時(shí)導(dǎo)通3個(gè)開關(guān)管,即采用三相導(dǎo)通開關(guān)表;
最后由開關(guān)表選擇模塊(8)根據(jù)轉(zhuǎn)矩滯環(huán)調(diào)節(jié)器(7)輸出信號(hào)τ、扇區(qū)判斷模塊(9)輸出信號(hào)Q和換相判斷單元(12)輸出信號(hào)K決定當(dāng)前應(yīng)施加的開關(guān)信號(hào)以控制逆變器模塊(4),從而驅(qū)動(dòng)無(wú)刷直流電機(jī),實(shí)現(xiàn)無(wú)刷直流電機(jī)高速運(yùn)行時(shí)的無(wú)磁鏈直接轉(zhuǎn)矩控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)刷直流電機(jī)全調(diào)速范圍內(nèi)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制方法,其特征在于:所述位置反饋模塊(5)采用光電編碼器、霍爾元件抑或無(wú)位置傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)刷直流電機(jī)全調(diào)速范圍內(nèi)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制方法,其特征在于:所述低速運(yùn)行狀態(tài)與高速運(yùn)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)控制中,轉(zhuǎn)矩Te根據(jù)下式計(jì)算:
Te=Ke(|ij|+|ik|+|ij+ik|)
其中Ke為電機(jī)空載反電勢(shì)常數(shù),ij,ik為電機(jī)三相電流中的任意兩相電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種無(wú)刷直流電機(jī)全調(diào)速范圍內(nèi)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制方法,其特征在于:所述高速運(yùn)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)控制中,換相判斷模塊(12)按照以下方法形成輸出:在任意時(shí)刻檢測(cè)兩相電流并計(jì)算出第三相電流,得到Ia,Ib,Ic三相電流,然后將三相電流兩兩相加并取絕對(duì)值,得到最小值k,當(dāng)所述最小值k為0,開關(guān)表選擇模塊(8)判斷此時(shí)電機(jī)處于非換相期間,換相判斷模塊(12)輸出0,,當(dāng)所述最小值k不為0,開關(guān)表選擇模塊(8)判斷此時(shí)電機(jī)處于換相期間,換相判斷模塊(12)輸出1。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無(wú)刷直流電機(jī)全調(diào)速范圍內(nèi)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制方法,其特征在于:所述低速運(yùn)行狀態(tài)與高速運(yùn)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)控制中,開關(guān)表選擇模塊(8)按照下表決定當(dāng)前應(yīng)施加的開關(guān)信號(hào):
表中,S1~S6表示逆變器模塊(4)的6個(gè)開關(guān)管,表中1表示開通,0表示關(guān)斷。