一种提高电机转矩品质的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高电机转矩品质的方法，包括：向电枢绕组注入目标谐波电流，所述目标谐波电流产生目标谐波磁密分量，所述目标谐波磁密分量与基波磁密相互作用产生脉动转矩分量，所述脉动转矩分量能够削弱或消除所述电机的脉动转矩。本发明专利技术通过向电枢绕组中注入目标谐波电流来达到优化电机转矩品质的目的。针对不同的电机，针对电机的不同工况总能够获取目标谐波电流，利用目标谐波电流来产生目标谐波磁密分量，而该目标谐波磁密分量与基波磁密相互作用产生脉动转矩分量，该脉动转矩分量与电机的脉动转矩的初相角相差或接近相差180

【技术实现步骤摘要】
一种提高电机转矩品质的方法


[0001]本专利技术涉及电机
，更具体地说，涉及一种提高电机转矩品质的方法。

技术介绍

[0002]电机稳态运行时，转矩并不是恒定值，会围绕某一固定值上下波动，该现象称之为转矩脉动。出现脉动的转矩为脉动转矩。脉动转矩会使电机的综合性能变差，影响传动系统的精度，使传动系统产生相应的振动噪声。脉动转矩是由电机磁场中的谐波磁场产生的。而谐波磁场是由电机本身的一些特性引起的。不同的电机可能是由不同的特性引起，甚至不同工况下的电机引起谐波磁场的特性也有所不同，因此无法通过普遍的方法来优化转矩。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是设计一种提高电机转矩品质的方法，该方法适用于不同工况下的电机。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0004]一种提高电机转矩品质的方法，包括：
[0005]向电枢绕组注入目标谐波电流，所述目标谐波电流产生目标谐波磁密分量，所述目标谐波磁密分量与基波磁密相互作用产生脉动转矩分量，所述脉动转矩分量能够削弱或消除所述电机的脉动转矩。
[0006]优选地，获取所述目标谐波电流的方法包括：
[0007]获取所述目标谐波电流的阶次m；
[0008]获取所述目标谐波电流的初相角和电流幅值I
m
。
[0009]优选地，所述“获取目标谐波电流的阶次m”的方法包括：
[0010]获取所述脉动转矩的阶次v；
[0011]根据公式m＝v
‑
1，推导出所述目标谐波电流的阶次m，所述基波磁密的阶次为1阶。
[0012]优选地，所述“获取所述脉动转矩分量的阶次v”的具体方法为通过有限元计算对所述脉动转矩的转矩波形进行仿真，对仿真结果进行傅里叶变换而得到所述脉动转矩的阶次v。
[0013]优选地，所述“获取所述目标谐波电流的初相角和电流幅值I
m”的具体方法为：
[0014]获取基波电流的幅值I；
[0015]获取额定工况下额定目标谐波电流的初相角和电流幅值I
m1
；
[0016]根据公式I
m
＝I
m1
/I
N
*I，获取所述目标谐波电流的电流幅值I
m
和电流初相角所述I
N
为额定电流的幅值。
[0017]优选地，所述“获取额定工况下额定目标谐波电流的初相角和电流幅值I
m1”的具体方法为：使所述电机在额定工况下运行，通过有限元仿真来获取所述初相角和所述电流幅值I
m1
。
[0018]优选地，所述“获取基波电流的幅值I”的具体方法为：获取转子的位置参数和电流参数，根据所述位置参数和所述电流参数计算得出所述转子的转速和转矩，并根据所述转
子的转速和转矩推导出所述基波电流的幅值I。
[0019]优选地，所述获取转子的位置参数和电流参数具体是通过位置传感器和电流传感器来获得的。
[0020]优选地，所述目标谐波电流是通过电力电子开关器件控制电源而注入到所述电枢绕组中，所述电力电子开关器件用于控制所述电源的导通和截止。
[0021]优选地，所述位置传感器和所述电流传感器实时地向控制器输送所述位置参数和所述电流参数，所述控制器根据所述位置参数和所述电流参数推导出所述基波电流的幅值I，并最终推导出所述目标谐波电流，所述控制器根据所述目标谐波电流来实时地控制所述电力电子开关器件。
[0022]从上述技术方案可以看出：本文通过向电枢绕组中注入目标谐波电流来达到优化电机转矩品质的目的。针对不同的电机，针对电机的不同工况总能够获取目标谐波电流，利用目标谐波电流来产生目标谐波磁密分量，而该目标谐波磁密分量与基波磁密相互作用产生脉动转矩分量，该脉动转矩分量与电机的脉动转矩的初相角相差或接近相差180
°
。因此，本专利技术中提高电机转矩品质的方法适用于不同的电机，且适用于电机不同的工况，具有普遍适用性。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的方案，下面将对实施例中描述所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本专利技术一具体实施例提供的抑制环的结构示意图；
[0025]图2为向24槽16极电机注入5阶负序目标谐波前后的转矩波形对比图；
[0026]图3为对图2进行傅里叶分解之后的转矩频谱对比图。
具体实施方式
[0027]本专利技术公开了一种提高电机转矩品质的方法，该方法适用于不同工况下的电机。
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]本专利技术公开了一种提高电机转矩品质的方法，该方法包括：向电枢绕组注入目标谐波电流，目标谐波电流产生目标谐波磁密分量，目标谐波磁密分量与电机的基波磁密相互作用产生脉动转矩分量，该脉动转矩分量与电机的脉动转矩的初相角相差或接近180
°
。如果产生的脉动转矩分量的幅值与电机的脉动转矩的幅值相等，而初相角相差180
°
，那么电机的脉动转矩分量就会被消除。所述的基波磁密是永磁体产生的基波磁密和基波电流产生的磁密合成的磁密。
[0030]本文通过向电枢绕组中注入目标谐波电流来达到优化电机转矩品质的目的。针对不同的电机，针对电机的不同工况总能够获取目标谐波电流，利用目标谐波电流来产生目标谐波磁密分量，而该目标谐波磁密分量与基波磁密相互作用产生脉动转矩分量，该脉动
转矩分量与电机的脉动转矩的初相角相差或接近相差180
°
。因此，本专利技术中提高电机转矩品质的方法适用于不同的电机，且适用于电机不同的工况，具有普遍适用性。
[0031]在本专利技术中，获取目标谐波电流的方法包括：获取目标谐波电流的阶次m；获取目标谐波电流的初相角和电流幅值I
m
。在获取目标谐波电流的阶次m、初相角和电流幅值I
m
后就可获取准确的目标谐波电流，因此就可以向电枢绕组注入准确的目标谐波电流。
[0032]获取目标谐波电流的阶次m的方法包括：获取脉动转矩的阶次v；根据公式m＝v
‑
1，推导出目标谐波电流的阶次m，基波磁密的阶次为1阶。
[0033]需要说明的是，如果电机的脉动转矩的阶次为v，目标谐波电流的阶次为 m，那么m＝v+1，或者m＝v
‑
1。m＝v+1对应的是正序目标谐波电流。m＝v
‑
1对应的是负序目标谐波电流。如果通入正序v+1阶谐波电流，那么会产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高电机转矩品质的方法，其特征在于，包括：向电枢绕组注入目标谐波电流，所述目标谐波电流产生目标谐波磁密分量，所述目标谐波磁密分量与基波磁密相互作用产生脉动转矩分量，所述脉动转矩分量能够削弱或消除所述电机的脉动转矩。2.根据权利要求1所述的提高电机转矩品质的方法，其特征在于，获取所述目标谐波电流的方法包括：获取所述目标谐波电流的阶次m；获取所述目标谐波电流的初相角和电流幅值I
m
。3.根据权利要求2所述的提高电机转矩品质的方法，其特征在于，所述“获取目标谐波电流的阶次m”的方法包括：获取所述脉动转矩的阶次v；根据公式m＝v
‑
1，推导出所述目标谐波电流的阶次m，所述基波磁密的阶次为1阶。4.根据权利要求3所述的提高电机转矩品质的方法，其特征在于，所述“获取所述脉动转矩分量的阶次v”的具体方法为通过有限元计算对所述脉动转矩的转矩波形进行仿真，对仿真结果进行傅里叶变换而得到所述脉动转矩的阶次v。5.根据权利要求2所述的提高电机转矩品质的方法，其特征在于，所述“获取所述目标谐波电流的初相角和电流幅值I
m”的具体方法为：获取基波电流的幅值I；获取额定工况下额定目标谐波电流的初相角和电流幅值I
m1
；根据公式I
m
＝I
m1
/I
N
*I，获取所述目标谐波电流的电流幅值I
m

【专利技术属性】
技术研发人员：黄厚佳，田井呈，袁峥，潘勇生，邵熙芬，
申请(专利权)人：浙江盘毂动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：