一种滞环可调的开关磁阻电机的控制方法及其系统技术方案

本发明专利技术提供一种滞环可调的开关磁阻电机的控制方法及其系统，应用于开关磁阻电机中，开关磁阻电机包括开关管，控制方法包括：步骤S1，使开关磁阻电机运行；步骤S2，计算开关磁阻电机的实际转速值和一预设转速值的差值，并根据差值进行处理得到一第一电流；根据实际转速值和预设转速值调整开关磁阻电机的一滞环宽度；步骤S3，根据调整后的滞环宽度、第一电流和实际电流进行处理得到一控制信号，并根据控制信号控制开关管组以驱动开关磁阻电机运行，返回步骤S2。本发明专利技术的有益效果在于：避免现有技术中的开关磁阻电机根据实际转速值对控制模式进行切换的问题，并根据开关磁阻电机的实际转速值调节滞环宽度，并根据滞环宽度实现对开关磁阻电机的控制。

【技术实现步骤摘要】
一种滞环可调的开关磁阻电机的控制方法及其系统
本专利技术涉及电机控制
，尤其涉及一种滞环可调的开关磁阻电机的控制方法及其系统。
技术介绍
现有技术中，电锯根据转矩的产生原理可以分为两类：第一类，由电磁力作用产生转矩；第二类，由定、转子之间磁阻的来变化产生转矩。其中，第一类电机包括直流电机、交流异步电机、永磁同步电机等，上述第一类电机的运动是由定、转子之间的磁场产生的电磁力作用实现的，电磁力作用的原理在于两个磁铁相互吸引和排斥。第二类电机包括开关磁阻电机(switchedreluctancemachine，SRM)，开关磁阻电机的运动是由在定、转子凸极间变化的磁阻产生的磁阻力作用实现的，当对开关磁阻电机的某一相的定子绕组通电时，在该相径向相对的凸极之间会有磁通产生，根据“磁阻最小原则”，磁通会沿着磁阻的最小路径闭合。如果转子凸极的中心线与定子凸极中心线不重合时,磁阻不是最小，会有磁阻力作用在转子上使定、转子的凸极中心线趋于重合，这种现象好比磁铁吸引铁质物体。现有技术中的开关磁阻电机采用电流斩波控制(CCC)和角度控制(APC)两种控制方法实现对开关磁阻电机的控制。其中，电流斩波控制是在导通区域内对主开关元件进行多次导通和关断来限制相电流的峰值。CCC方式的可控性较好，实现也比较容易。但是由于非能量回馈的轮流斩单管方式在效率上更具优势，目前采用这种斩波方式最多。并且在导通区间内，当相电流上升至电流上限值时或下降至下限值时，控制器就对应地关断或开通功率主开关。CCC方式中的斩波阶段相电流的峰值与谷值分别齐平，所以斩波阶段的相电流较平稳，上下限值的差值越小，斩波阶段的相电流也就越平稳。当转速较高时，相电流周期很短，运动电势比较大，阻止了相电流的快速上升，导致峰值不会很大，每相电流形成单脉冲状态。此时，CCC控制若滞环宽度不变，调节作用较差，所以采用改变开通角和关断角来实现对电流波形的控制，即角度控制(APC)。在APC方式下，需要通过对转子位置信号进行处理和解算，以获得实时的角度位置信息。因此，现有技术中的开关磁阻电机在转速较高时，需要从CCC控制切换为APC控制，即上述开关磁阻电机控制方法需要根据高低速进行切换，从而导致开关磁阻电机控制更加复杂。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种旨在根据开关磁阻电机的实际转速值调节滞环宽度，并根据滞环宽度实现对开关磁阻电机的控制的滞环可调的开关磁阻电机的控制方法及其系统。具体技术方案如下：一种滞环可调的开关磁阻电机的控制方法，其中，应用于开关磁阻电机中，开关磁阻电机的每一相对应设置有一开关管组，控制方法包括以下步骤：步骤S1，使开关磁阻电机运行；步骤S2，计算开关磁阻电机的实际转速值和一预设转速值的差值，并根据差值进行处理得到一第一电流；根据实际转速值和预设转速值调整开关磁阻电机的一滞环宽度；步骤S3，根据调整后的滞环宽度、第一电流和实际电流进行处理得到一控制信号，并根据控制信号控制开关管组以驱动开关磁阻电机运行，返回步骤S2。优选的，滞环可调的开关磁阻电机的控制方法，其中，步骤S2中的调整滞环宽度的方法包括：当实际转速值升高时，减小滞环宽度；当实际转速值降低时，增大滞环宽度。优选的，滞环可调的开关磁阻电机的控制方法，其中，步骤S3包括以下步骤：步骤S31，根据滞环宽度、第一电流和实际电流进行处理得到控制信号；获取开关磁阻电机当前的转子位置；步骤S32，根据开关磁阻电机当前的转子位置获取转子位置对应的相，根据控制信号输出对应的相的驱动信号，并根据控制信号关闭除对应的相的以外的相对应的开关管组；其中，驱动信号用于控制相对应的开关管组的开闭。优选的，滞环可调的开关磁阻电机的控制方法，其中，步骤S31具体包括以下步骤：步骤S311，计算第一电流和实际电流的差值；步骤S312，判断差值是否大于滞环宽度；若是，处理得到的控制信号为导通信号，随后执行步骤S32；若否，执行步骤S313；步骤S313，判断差值是否小于滞环宽度的负值；若是，处理得到的控制信号为关闭信号，随后执行步骤S32。优选的，滞环可调的开关磁阻电机的控制方法，其中，步骤S32具体包括以下步骤：步骤S321，根据开关磁阻电机当前的转子位置获取转子位置对应的相；步骤S322，判断控制信号是否为导通信号；若是，结合导通信号输出对应的相的驱动信号，驱动信号用于控制相对应的开关管组的导通；若否，结合关闭信号输出对应的相的驱动信号，驱动信号用于控制相对应的开关管组的关闭；步骤S323，根据控制信号关闭除对应的相的以外的相对应的开关管组。优选的，滞环可调的开关磁阻电机的控制方法，其中，控制方法应用于开关磁阻电机处于电流斩波控制模式中。还包括一种滞环可调的开关磁阻电机的控制系统，其中，应用于开关磁阻电机中，开关磁阻电机的每一相对应设置有一开关管组，控制系统包括：启动单元，用于使开关磁阻电机运行；转速采集单元，与启动单元连接，用于采集开关磁阻电机的实际转速值；PI控制器，与转速采集单元连接，用于计算开关磁阻电机的实际转速值和一预设转速值的差值，并根据差值进行处理得到一第一电流；滞环宽度获取单元，与转速采集单元连接，用于根据实际转速值和预设转速值调整开关磁阻电机的一滞环宽度；滞环控制器，分别与转速采集单元、PI控制器和滞环宽度获取单元连接，用于根据滞环宽度、第一电流和开关磁阻电机的实际转速值进行处理得到一控制信号，以根据控制信号控制开关管组，并将此时的实际转速值反馈给转速采集单元。优选的，滞环可调的开关磁阻电机的控制系统，其中，还包括：转子位置获取单元，与启动单元连接，用于获取开关磁阻电机当前的转子位置；角度判断单元，分别与转子位置获取单元、滞环控制器和每一相对应的开关管组连接，用于根据开关磁阻电机当前的转子位置获取转子位置对应的相，根据控制信号输出对应的相的驱动信号，并根据控制信号关闭除对应的相的以外的相对应的开关管组；其中，驱动信号用于控制相对应的开关管组的开闭。优选的，滞环可调的开关磁阻电机的控制系统，其中，滞环控制器包括：计算模块，用于计算第一电流和实际电流的差值；第一判断模块，与计算模块连接，用于判断差值是否大于滞环宽度；于差值大于滞环宽度时，处理得到的控制信号为导通信号；第二判断模块，与计算模块连接，用于判断差值是否小于滞环宽度的负值；于差值小于滞环宽度的负值时，处理得到的控制信号为关闭信号；反馈模块，分别与第一判断模块和第二判断模块连接，用于将得到控制信号后的实际转速值反馈给转速采集单元。优选的，滞环可调的开关磁阻电机的控制系统，其中，角度判断单元包括：对应相获取模块，用于根据开关磁阻电机当前的转子位置获本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滞环可调的开关磁阻电机的控制方法，其特征在于，应用于开关磁阻电机中，所述开关磁阻电机的每一相对应设置有一开关管组，所述控制方法包括以下步骤：/n步骤S1，使所述开关磁阻电机运行；/n步骤S2，计算所述开关磁阻电机的实际转速值和一预设转速值的差值，并根据所述差值进行处理得到一第一电流；/n根据所述实际转速值和所述预设转速值调整所述开关磁阻电机的一滞环宽度；/n步骤S3，根据调整后的所述滞环宽度、所述第一电流和所述实际电流进行处理得到一控制信号，并根据所述控制信号控制所述开关管组以驱动所述开关磁阻电机运行，返回步骤S2。/n

【技术特征摘要】
1.一种滞环可调的开关磁阻电机的控制方法，其特征在于，应用于开关磁阻电机中，所述开关磁阻电机的每一相对应设置有一开关管组，所述控制方法包括以下步骤：
步骤S1，使所述开关磁阻电机运行；
步骤S2，计算所述开关磁阻电机的实际转速值和一预设转速值的差值，并根据所述差值进行处理得到一第一电流；
根据所述实际转速值和所述预设转速值调整所述开关磁阻电机的一滞环宽度；
步骤S3，根据调整后的所述滞环宽度、所述第一电流和所述实际电流进行处理得到一控制信号，并根据所述控制信号控制所述开关管组以驱动所述开关磁阻电机运行，返回步骤S2。


2.如权利要求1所述的滞环可调的开关磁阻电机的控制方法，其特征在于，所述步骤S2中的调整所述滞环宽度的方法包括：
当所述实际转速值升高时，减小所述滞环宽度；
当所述实际转速值降低时，增大所述滞环宽度。


3.如权利要求1所述的滞环可调的开关磁阻电机的控制方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下步骤：
步骤S31，根据所述滞环宽度、所述第一电流和所述实际电流进行处理得到所述控制信号；
获取所述开关磁阻电机当前的转子位置；
步骤S32，根据所述开关磁阻电机当前的转子位置获取所述转子位置对应的所述相，根据所述控制信号输出对应的所述相的驱动信号，并根据所述控制信号关闭除对应的所述相的以外的所述相对应的所述开关管组；
其中，所述驱动信号用于控制所述相对应的所述开关管组的开闭。


4.如权利要求2所述的滞环可调的开关磁阻电机的控制方法，其特征在于，所述步骤S31具体包括以下步骤：
步骤S311，计算所述第一电流和所述实际电流的差值；
步骤S312，判断所述差值是否大于所述滞环宽度；
若是，处理得到的所述控制信号为导通信号，随后执行所述步骤S32；
若否，执行步骤S313；
步骤S313，判断所述差值是否小于所述滞环宽度的负值；
若是，处理得到的所述控制信号为关闭信号，随后执行所述步骤S32。


5.如权利要求4所述的滞环可调的开关磁阻电机的控制方法，其特征在于，所述步骤S32具体包括以下步骤：
步骤S321，根据所述开关磁阻电机当前的转子位置获取所述转子位置对应的所述相；
步骤S322，判断所述控制信号是否为导通信号；
若是，结合所述导通信号输出对应的所述相的驱动信号，所述驱动信号用于控制所述相对应的所述开关管组的导通；
若否，结合所述关闭信号输出对应的所述相的驱动信号，所述驱动信号用于控制所述相对应的所述开关管组的关闭；
步骤S323，根据所述控制信号关闭除对应的所述相的以外的所述相对应的所述开关管组。


6.如权利要求1所述的滞环可调的开关磁阻电机的控制方法，其特征在于，所述控制方法应用于所述开关磁阻电机处于电流斩波控制模式中。


7.一种滞环可调的开关磁阻电机的控制系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：张霞，徐渊，殷志柱，李福生，李柱勇，朱谷雨，曹碧颖，
申请(专利权)人：上海电气集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31