本发明专利技术公开了一种基于线磁链的三相电励磁双凸极电机无位置传感器控制方法，在电机运行时实时检测三相端电压与相电流，用反向导通相的端电压减去非导通相的端电压得到两相之间的线电压，再减去相应的电阻压降后得到线电势，然后进行磁链之差计算。可以先对线电势进行积分，得到含有直流分量的磁链之差，然后通过一阶高通滤波器消除其直流分量即可得到该两相的真实磁链之差；也可以对线电势直接进行深度低通滤波即可，被放大一定倍数的真实磁链之差。利用磁链之差由正变负的过零点来间接得到换相点信息。本发明专利技术克服了反电势过零法在此类电机的应用中存在过零点受电枢反应影响较大的弊端，适用于中高速重载运行场合。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电机控制领域，尤其涉及一种基于线磁链的三相电励磁双凸极电机无位置传感器控制方法。
技术介绍
电励磁双凸极电机是一种新型磁阻类电机，定转子均为凸极结构，其转子上无绕组，结构简单，可靠性高，且气隙磁通调节灵活，在航空、新能源等领域有着广阔的应用前景。然而该电机作为电动机运行时通常使用位置传感器检测准确的位置信息以实现电子换相，这额外增加的传感器降低了系统可靠性，增加了成本，限制了电机的应用范围，因此研究DSEM无位置传感器运行技术具有重要意义。目前国内外对电励磁双凸极电机无位置传感器技术的研究甚少，所采用的方法大都参考了BLDC和SRM的无位置传感器技。尤其针对中高速无位置传感器技术，当前研究也多数是通过提取理论换相位置处端电压、相电压或线电压的特征值来实现换相点的检测。周兴伟等公开的“一种基于线电压检测的电励磁双凸极电机无位置控制方法”(中国，公开号：104393802A)专利根据线电压差在换相时刻突变增加的原理实现换相。该方法完全基于电机理想线性电感模型进行分析，换相阈值是否受电枢反应的影响值得商榷。张海波等公开的“一种用于三相电励磁双凸极电机的高速无位置传感器运行技术”(中国，公开号：103595320A)专利通过将三相端电压进行坐标变换而重构反电势过零点进行换相，该方法只对采集的端电压进行轻度滤波，重载时重构的反电势过零点位置易受电流斩波影响。上述这些方法提取的都是电压量的特征信息，鲜有通过提取双凸极电机磁链特征量的无位置传感器方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
中所涉及到的缺陷，提供一种基于线磁链的三相电励磁双凸极电机无位置传感器控制方法，减小电机带载运行时电枢反应对换相点位置检测的影响，使得电励磁双凸极电机无位置传感器状况下能够准确换相，稳定运行。本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：基于线磁链的三相电励磁双凸极电机无位置传感器控制方法，所述三相电励磁双凸极电机的三相分别为A相、B相和C相；当A相和C相导通时，检测C相和B相之间不含直流分量的磁链之差，判断其是否由正变负，如是则在出C相和B相之间的磁链之差为零时将三相电励磁双凸极电机换相至B相和 A相导通；当B相和A相导通时，检测A相和C相之间不含直流分量的磁链之差，判断其是否由正变负，如是则在A相和C相之间的磁链之差为零时将三相电励磁双凸极电机换相至C相和B相导通；当C相和B相导通时，检测B相和A相之间不含直流分量的磁链之差，判断其是否由正变负，如是则在B相和A相之间的磁链之差为零时将三相电励磁双凸极电机换相至A相和C相导通。作为本专利技术基于线磁链的三相电励磁双凸极电机无位置传感器控制方法进一步的优化方案，检测两相之间不含直流分量的磁链之差的具体步骤如下：步骤A.1)，获取负向导通相端电压与非导通相端电压，同时获得负向导通相的相电流；步骤A.2)，将负向导通相端电压与非导通相端电压相减得到该两相之间的线电压，再减去负向导通相中内阻压降得到两相之间的线电势；步骤A.3)，对两相之间的线电势进行积分，得到两相之间含有直流分量的磁链之差；步骤A.4)，采用高通滤波器对两相之间含有直流分量的磁链之差进行高通滤波，获得两相之间不含直流分量的磁链之差。作为本专利技术基于线磁链的三相电励磁双凸极电机无位置传感器控制方法进一步的优化方案，步骤A.4)中所述的高通滤波器为一阶高通滤波器，截止频率低于电机运行频率的十分之一，这样可减小高通滤波器带来的相位超前影响。作为本专利技术基于线磁链的三相电励磁双凸极电机无位置传感器控制方法进一步的优化方案，检测两相之间不含直流分量的磁链之差的具体步骤如下：步骤B.1)，获取负向导通相端电压与非导通相端电压，同时获得负向导通相的相电流；步骤B.2)，将负向导通相端电压与非导通相端电压相减得到两相之间的线电压，再减去负向导通相中内阻压降得到两相之间的线电势；步骤B.3)，采用低通滤波器对两相之间的线电势进行深度低通滤波，获得两相之间被放大的不含直流分量的磁链之差；步骤B.4)，将两相之间被放大的不含直流分量的磁链之差作为两相之间不含直流分量的磁链之差返回。作为本专利技术基于线磁链的三相电励磁双凸极电机无位置传感器控制方法进一步的优化方案，步骤B.3)中所述的低通滤波器为一阶低通滤波器，截止频率低于电机运行频率的十分之一，这样能够增大低通滤波器产生的滞后相位，逼近纯积分环节带来的90°相移。本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1.本专利技术提出的无位置方法既可通过模拟电路实现，也可通过数字控制算法实现，实现方式灵活简便；2.受电枢反应影响小，适用于宽负载运行场合；3.逆变器斩波方式灵活多变，不影响换相点检测的精确性。附图说明图1为12/8极结构的电励磁双凸极电机的结构示意图；图2为本专利技术实施例电机采用的控制系统的电路示意图；图3为本专利技术的流程示意图；图4为本专利技术中无位置算法的流程示意图；图5为本专利技术提供的电机线磁链随位置变化的曲线图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明：本专利技术公开了一种基于线磁链的三相电励磁双凸极电机无位置传感器控制方法，所述三相电励磁双凸极电机的三相分别为A相、B相和C相；当A相和C相导通时，检测C相和B相之间不含直流分量的磁链之差，判断其是否由正变负，如是则在出C相和B相之间的磁链之差为零时将三相电励磁双凸极电机换相至B相和A相导通；当B相和A相导通时，检测A相和C相之间不含直流分量的磁链之差，判断其是否由正变负，如是则在A相和C相之间的磁链之差为零时将三相电励磁双凸极电机换相至C相和B相导通；当C相和B相导通时，检测B相和A相之间不含直流分量的磁链之差，判断其是否由正变负，如是则在B相和A相之间的磁链之差为零时将三相电励磁双凸极电机换相至A相和C相导通。检测两相之间不含直流分量的磁链之差的具体步骤如下：步骤A.1)，获取负向导通相端电压与非导通相端电压，同时获得负向导通相的相电流；步骤A.2)，将负向导通相端电压与非导通相端电压相减得到该两相之间的线电压，再减去负向导通相中内阻压降得到两相之间的线电势；步骤A.3)，对两相之间的线电势进行积分，得到两相之间含有直流分量的磁链之差；步骤A.4)，采用高通滤波器对两相之间含有直流分量的磁链之差进行高通滤波，获得两相之间不含直流分量的磁链之差。高通滤波器优先采用一阶高通滤波器，截止频率低于电机运行频率的十分之一，这样可减小高通滤波器带来的相位超前影响。检测两相之间不含直流分量的磁链之差也也可以采用以下步骤：步骤B.1)，获取负向导通相端电压与非导通相端电压，同时获得负向导通相的相电流；步骤B.2)，将负向导通相端电压与非导通相端电压相减得到两相之间的线电压，再减去负向导通相中内阻压降得到两相之间的线电势；步骤B.3)，采用低通滤波器对两相之间的线电势进行深度低通滤波，获得两相之间被放大的不含直流分量的磁链之差；步骤B.4)，将两相之间被放大的不含直流分量的磁链之差作为两相之间不含直流分量的磁链之差返回。低通滤波器优先采用一阶低通滤波器，截止频率低于电机运行频率的十分之一，这样能够增大低通滤波器产生的滞后相位，逼近纯积分环节带来的90°相移。下面以如图1所示的12/8极结构的电励磁双凸本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于线磁链的三相电励磁双凸极电机无位置传感器控制方法，所述三相电励磁双凸极电机的三相分别为A相、B相和C相，其特征在于：当A相和C相导通时，检测C相和B相之间不含直流分量的磁链之差，判断其是否由正变负，如是则在出C相和B相之间的磁链之差为零时将三相电励磁双凸极电机换相至B相和A相导通；当B相和A相导通时，检测A相和C相之间不含直流分量的磁链之差，判断其是否由正变负，如是则在A相和C相之间的磁链之差为零时将三相电励磁双凸极电机换相至C相和B相导通；当C相和B相导通时，检测B相和A相之间不含直流分量的磁链之差，判断其是否由正变负，如是则在B相和A相之间的磁链之差为零时将三相电励磁双凸极电机换相至A相和C相导通。
【技术特征摘要】
1.基于线磁链的三相电励磁双凸极电机无位置传感器控制方法，所述三相电励磁双凸极电机的三相分别为A相、B相和C相，其特征在于：当A相和C相导通时，检测C相和B相之间不含直流分量的磁链之差，判断其是否由正变负，如是则在出C相和B相之间的磁链之差为零时将三相电励磁双凸极电机换相至B相和A相导通；当B相和A相导通时，检测A相和C相之间不含直流分量的磁链之差，判断其是否由正变负，如是则在A相和C相之间的磁链之差为零时将三相电励磁双凸极电机换相至C相和B相导通；当C相和B相导通时，检测B相和A相之间不含直流分量的磁链之差，判断其是否由正变负，如是则在B相和A相之间的磁链之差为零时将三相电励磁双凸极电机换相至A相和C相导通。2.根据权利要求1所述的基于线磁链的三相电励磁双凸极电机无位置传感器控制方法，其特征在于，检测两相之间不含直流分量的磁链之差的具体步骤如下：步骤A.1），获取负向导通相端电压与非导通相端电压，同时获得负向导通相的相电流；步骤A.2），将负向导通相端电压与非导通相端电压相减得到该两相之间的线电压，再减去负向导通相中内阻压降得到两相之间的线电势；步骤A.3），对两相之间的线电势进行积分，得到两相之间含有...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟峰，王慧贞，陈强，史传洲，施艳萍，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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