一種變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)及其控制方法，包括永磁電機(jī)和由永磁電機(jī)驅(qū)動的風(fēng)輪，轉(zhuǎn)子組件是在轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)嵌入磁鋼的凸極內(nèi)轉(zhuǎn)子，電機(jī)控制器的微處理器控制變頻器，變頻器與定子組件的繞組連接，氣隙與磁鋼厚度的比值范圍為?0.03-0.065，極弧長度與磁鋼長度的比值范圍為?0.8-1.0，轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)為?8極或者?10極?或者12極，微處理器設(shè)置有力矩電流控制模塊和直接定子磁通矢量控制模塊，微處理器檢測電機(jī)運(yùn)行參數(shù)和工作條件來計算并判斷變頻器是否處于飽和狀態(tài)；若變頻器處于不飽和狀態(tài)，則利用力矩電流控制模塊控制電機(jī)運(yùn)行；若變頻器處于飽和狀態(tài)，則利用直接定子磁通矢量控制模塊控制電機(jī)運(yùn)行，它在同樣的額定轉(zhuǎn)速和力矩下，減少電機(jī)的耗材小，成本低，控制優(yōu)化且能耗小。
【專利說明】一種變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及一種變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】:
[0002]變速風(fēng)機(jī)廣泛地用于美國市場上的HAVC (暖通空調(diào))，風(fēng)機(jī)葉輪通過變速永磁電機(jī)來轉(zhuǎn)動，而永磁電機(jī)是由電子控制系統(tǒng)(即電機(jī)控制器)來驅(qū)動的。圖1是目前的變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的方框圖，包括暖通空調(diào)產(chǎn)品控制器、電機(jī)控制器、永磁電機(jī)和風(fēng)機(jī)。輸入指令由暖通空調(diào)產(chǎn)品控制器給出，此控制通常是高級別產(chǎn)品控制板，處理整個產(chǎn)品的運(yùn)行，輸入指令包括電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)模式，例如恒定的力矩模式、或恒速模式，或恒風(fēng)量控制模式。
[0003]電機(jī)控制器有一個微處理器，接收輸入指令，如何運(yùn)行電機(jī)，或是以力矩控制模式或是以速度控制模式，其至是其他先進(jìn)的流量控制方式。電機(jī)控制器還包括硬件變頻器和其他的傳感電路。變頻器生成基于對策的PWM (脈寬調(diào)制)波形，給定子的三相繞組加電。微處理器還通過傳感電路測量電機(jī)工作電流和電壓并接收反饋信息，從而發(fā)出準(zhǔn)確的控制指令控制電機(jī)運(yùn)行。
[0004]目前的變速風(fēng)機(jī)都采用磁瓦表貼式轉(zhuǎn)子，圖2是典型的風(fēng)機(jī)負(fù)載應(yīng)用的力矩對速度的特性曲線，當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速增大時，所需要的力矩始終增加。因此，在最高轉(zhuǎn)速時，就達(dá)到最大負(fù)載力矩，圖2中在最大轉(zhuǎn)速SI處工作點Wl具有最大力矩Tl。對于一個表面安裝永磁體的電機(jī)來講，工作點Wl是電機(jī)處于變頻器飽和的臨界點，在Wl點最高轉(zhuǎn)速處傳送最大力矩，在此處供給滿電壓。
[0005]一般的電機(jī)廠在設(shè)計電機(jī)時，設(shè)計人員根據(jù)要求的額定力矩和轉(zhuǎn)速來設(shè)計電機(jī)，正如圖2的曲線的狀態(tài)，很少考慮通過優(yōu)化控制策略擴(kuò)展電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速和最大力矩，而且多數(shù)都帶有位置傳感器，導(dǎo)致耗費(fèi)材料多，產(chǎn)品成本偏高，能耗也高。
[0006]美國專利US6885970公開了一種永磁同步電機(jī)的凸極轉(zhuǎn)子位置估算器和方法，米用無傳感器的矢量控制方式，但沒有披露利用凸極轉(zhuǎn)子的凸極性和高磁密結(jié)合控制策略來達(dá)到提高力矩密度降低產(chǎn)品成本的描述。
[0007]美國專利US7245104(B2)公開了無位置傳感器的電機(jī)控制器，采用無傳感器的矢量控制方式，主要針對電流矢量來進(jìn)行控制，但沒有披露利用凸極轉(zhuǎn)子的凸極性和高磁密結(jié)合控制策略來達(dá)到提高力矩密度降低產(chǎn)品成本的描述。
[0008]美國專利US6137258公開了無位置傳感器的感應(yīng)電機(jī)矢量控制器，采用無傳感器的矢量控制方式，主要針對感應(yīng)電機(jī)進(jìn)行控制，但沒有披露利用永磁凸極轉(zhuǎn)子控制降低產(chǎn)品成本的描述。
[0009]美國專利US7525269公開了無位置傳感器的3相同步電機(jī)電機(jī)矢量控制器，只公開了電流力矩控制模式，沒有披露利用凸極轉(zhuǎn)子的凸極性和高磁密結(jié)合控制策略來達(dá)到提高力矩密度降低產(chǎn)品成本的描述，也沒有披露力矩電流控制模塊和直接定子磁通矢量控制模塊根據(jù)電機(jī)運(yùn)行狀況進(jìn)行切換，來提高效率，降低成本。
[0010]美國專利US7898197公開了無位置傳感器的同步電機(jī)電機(jī)矢量控制器，沒有披露利用凸極轉(zhuǎn)子的凸極性和高磁密結(jié)合控制策略來達(dá)到提高力矩密度降低產(chǎn)品成本的描述，也沒有披露力矩電流控制模塊和直接定子磁通矢量控制模塊根據(jù)電機(jī)運(yùn)行狀況進(jìn)行切換，來提高效率，降低成本。
[0011]美國專利US7816876公開了無位置傳感器的同步電機(jī)電機(jī)矢量控制器，沒有披露利用凸極轉(zhuǎn)子的凸極性和高磁密結(jié)合控制策略來達(dá)到提高力矩密度降低產(chǎn)品成本的描述，也沒有披露力矩電流控制模塊和直接定子磁通矢量控制模塊根據(jù)電機(jī)運(yùn)行狀況進(jìn)行切換，來提高效率，降低成本。
[0012]美國專利US7511448公開了無位置傳感器的同步電機(jī)電機(jī)矢量控制器，解決實時檢測參數(shù)問題，沒有披露利用凸極轉(zhuǎn)子的凸極性和高磁密結(jié)合控制策略來達(dá)到提高力矩密度降低產(chǎn)品成本的描述，也沒有披露力矩電流控制模塊和直接定子磁通矢量控制模塊根據(jù)電機(jī)運(yùn)行狀況進(jìn)行切換，來提高效率，降低成本。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0013]本發(fā)明的一個目的是提供一種變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，在同樣的額定轉(zhuǎn)速和力矩下，減少電機(jī)的耗材小，成本低，控制優(yōu)化且能耗小。
[0014]本發(fā)明的目的是通過以下的技術(shù)方案予以實現(xiàn)的。
[0015]一種變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，包括永磁電機(jī)和由永磁電機(jī)驅(qū)動的風(fēng)機(jī)，所述的永磁電機(jī)包括定子組件、轉(zhuǎn)子組件和電機(jī)控制器，其特征在于:轉(zhuǎn)子組件是在轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)嵌入磁鋼的凸極內(nèi)轉(zhuǎn)子，電機(jī)控制器采用無位置傳感器的矢量控制方式，電機(jī)控制器包括微處理器、變頻器和檢測單元，檢測單元將相電流、相電壓及DC總線電壓輸入到微處理器，微處理器輸出信號控制變頻器，變頻器與定子組件的繞組連接，電機(jī)的氣隙與磁鋼厚度的比值范圍為0.03-0.065，極弧長度與磁鋼長度的比值范圍為0.8-1.0。
[0016]上述所述的凸極內(nèi)轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯和永磁體，轉(zhuǎn)子鐵芯包括設(shè)置有中心軸孔的環(huán)形圈和從環(huán)形圈外側(cè)凸出的若干塊導(dǎo)磁塊，在相鄰兩導(dǎo)磁塊之間形成用于安裝永磁體的徑向凹槽，在徑向凹槽的開口部的兩側(cè)導(dǎo)磁塊上凸出擋鉤。
[0017]上述所述的導(dǎo)磁塊的外側(cè)面的截面形狀是圓弧線，外側(cè)面是以偏移中心軸孔的中心一定距離的點為圓心。
[0018]上述所述的轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)為8極或者10極或者12極。
[0019]本發(fā)明的變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)有益效果是:1)采用凸極永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，通過利用凸極電機(jī)的凸極性，氣隙與磁鋼厚度的比值范圍為0.03-0.065;可使所述的凸極轉(zhuǎn)子的凸極性Lq/Ld的范圍1.3 — 1.7，極弧長度與磁鋼長度的比值范圍為0.8-1.0，依靠兩片永磁鐵相同極性的那一面通過鐵芯形成聚磁效果，可使凸極轉(zhuǎn)子表面氣隙磁密的范圍在
0.6-0.8特斯拉，改進(jìn)電機(jī)力矩密度，而且通過利用凸極結(jié)構(gòu)提高磁通密度來降低電機(jī)成本，磁鋼可以采用鐵氧體取代原來的釹鐵綳，進(jìn)一步減低成本；2)另外利用專項控制對策使輸出力矩可利用磁阻力矩的貢獻(xiàn)來提高，在弱磁控制下，利用提升力矩控制策略可以實現(xiàn)力矩及轉(zhuǎn)速容量，電機(jī)工作點可從點Wl推進(jìn)到W2，相當(dāng)于從輸出力矩T從Tl提升到T2，轉(zhuǎn)速S右SI提升到T2，提升電機(jī)性能，換個角度來說，節(jié)省電機(jī)的耗材，可以降低電機(jī)的成本，降低能耗。3)采用無轉(zhuǎn)子位置傳感器控制，可以進(jìn)一步降低產(chǎn)品成本。
[0020]本發(fā)明的一個目的是提供一種變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的控制方法，可以擴(kuò)充力矩及轉(zhuǎn)速容量，換個角度來講可以降低電機(jī)耗材小，成本低，控制優(yōu)化且能耗小。
[0021]本發(fā)明的變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的控制方法的第一種技術(shù)方案如下:
[0022]—種變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的控制方法,所述的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)包括永磁電機(jī)和由永磁電機(jī)驅(qū)動的風(fēng)機(jī)，所述的永磁電機(jī)包括定子組件、轉(zhuǎn)子組件和電機(jī)控制器，轉(zhuǎn)子組件是在轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)嵌入磁鋼的凸極內(nèi)轉(zhuǎn)子，電機(jī)控制器采用無位置傳感器的矢量控制方式，電機(jī)控制器包括微處理器、變頻器和檢測單元，檢測單元將相電流、相電壓及DC總線電壓輸入到微處理器，微處理器輸出信號控制變頻器，變頻器與定子組件的繞組連接，電機(jī)的氣隙與磁鋼厚度的比值范圍為0.03-0.065，極弧長度與磁鋼長度的比值范圍為0.8-1.0，轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)為8極或者10極或者12極,其特征在于:
[0023]凸極永磁電機(jī)的輸出力矩取決& Iq與(Ld - Lq)*Id I,之和，微處理器里面算法控制程序利用磁阻力矩(Ld - Lq)*Id I,的貢獻(xiàn)來提高輸出力矩TtOT_。
[0024]上述所述的微處理器在弱磁控制下，利用提升力矩控制可以實現(xiàn)輸出力矩TtOT_擴(kuò)大，永磁電機(jī)工作點可從點Wl推進(jìn)到W2，輸出力矩Ttmiue相當(dāng)于從Tl上升到T2，運(yùn)行轉(zhuǎn)速S從SI上升到S2。
[0025]本發(fā)明的變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的控制方法的第二種技術(shù)方案如下:
[0026]一種變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的控制方法，所述的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)包括永磁電機(jī)和由永磁電機(jī)驅(qū)動的風(fēng)機(jī)，所述的永磁電機(jī)包括定子組件、轉(zhuǎn)子組件和電機(jī)控制器，轉(zhuǎn)子組件是在轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)嵌入磁鋼的凸極內(nèi)轉(zhuǎn)子，電機(jī)控制器采用無位置傳感器的矢量控制方式，電機(jī)控制器包括微處理器、變頻器和檢測單元，檢測單元將相電流、相電壓及DC總線電壓輸入到微處理器，微處理器輸出信號控制變頻器，變頻器與定子組件的繞組連接，電機(jī)的氣隙與磁鋼厚度的比值范圍為0.03-0.065，極弧長度與磁鋼長度的比值范圍為0.8-1.0，轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)為8極或者10極或者12極，所述的微處理器設(shè)置有力矩電流控制模塊和直接定子磁通矢量控制模塊，微處理器檢測電機(jī)運(yùn)行參數(shù)來計算并判斷變頻器是否處于飽和狀態(tài)；若變頻器處于不飽和狀態(tài)，則利用力矩電流控制模塊控制電機(jī)運(yùn)行；若變頻器處于飽和狀態(tài)，則利用直接定子磁通矢量控制模塊控制電機(jī)運(yùn)行。
[0027]上述所述的力矩電流控制模塊是按最大力矩每安培的MTPA工作模式運(yùn)行。
[0028]上述所述的直接定子磁通矢量控制模塊是按每伏特最大力矩的MTPV工作模式運(yùn)行。
[0029]上述所述的微處理器還設(shè)置定子磁通觀測器，定子磁通觀測器將估算的磁通、磁通角和負(fù)載角輸入到直接定子磁通矢量控制模塊。
[0030]本發(fā)明的變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的控制方法的第三種技術(shù)方案如下:
[0031]—種變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的控制方法,所述的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)包括永磁電機(jī)和由永磁電機(jī)驅(qū)動的風(fēng)機(jī)，所述的永磁電機(jī)包括定子組件、轉(zhuǎn)子組件和電機(jī)控制器，轉(zhuǎn)子組件是在轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)嵌入磁鋼的凸極內(nèi)轉(zhuǎn)子，電機(jī)控制器采用無位置傳感器的矢量控制方式，電機(jī)控制器包括微處理器、變頻器和檢測單元，檢測單元將相電流、相電壓及DC總線電壓輸入到微處理器，微處理器輸出信號控制變頻器，變頻器與定子組件的繞組連接，電機(jī)的氣隙與磁鋼厚度的比值范圍為0.03-0.065，極弧長度與磁鋼長度的比值范圍為0.8-1.0，轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)為8極或者10極或者12極,其特征在于:該方法包括如下步驟:
[0032]I)通過實測手段，檢測變頻器飽和的臨界速度SI，并輸入到微處理器；[0033]2)所述的微處理器設(shè)置有力矩電流控制模塊和直接定子磁通矢量控制模塊，微處理器檢測電機(jī)的實際運(yùn)行速度S是否大于臨界速度SI時；
[0034]3)若電機(jī)的實際運(yùn)行速度S是不大于臨界速度SI，則利用力矩電流控制模塊控制電機(jī)運(yùn)行；
[0035]4)若電機(jī)的實際運(yùn)行速度S是大于臨界速度SI，則利用直接定子磁通矢量控制模塊控制電機(jī)運(yùn)行。
[0036]本發(fā)明的變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的控制方法的第四種技術(shù)方案如下:
[0037]—種變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的控制方法,所述的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)包括永磁電機(jī)和由永磁電機(jī)驅(qū)動的風(fēng)機(jī)，所述的永磁電機(jī)包括定子組件、轉(zhuǎn)子組件和電機(jī)控制器，轉(zhuǎn)子組件是在轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)嵌入磁鋼的凸極內(nèi)轉(zhuǎn)子，電機(jī)控制器采用無位置傳感器的矢量控制方式，電機(jī)控制器包括微處理器、變頻器和檢測單元，檢測單元將相電流、相電壓及DC總線電壓輸入到微處理器，微處理器輸出信號控制變頻器，變頻器與定子組件的繞組連接，電機(jī)的氣隙與磁鋼厚度的比值范圍為0.03-0.065，極弧長度與磁鋼長度的比值范圍為0.8-1.0，轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)為8極或者10極或者12極,其特征在于:該方法包括如下步驟:
[0038]I)通過實測手段，檢測變頻器飽和的臨界力矩Tl，并輸入到微處理器；
[0039]2)所述的微處理器設(shè)置有力矩電流控制模塊和直接定子磁通矢量控制模塊，微處理器檢測電機(jī)的要求力矩T是否大于臨界力矩Tl時；
[0040]3)若要求力矩T不大于臨界力矩Tl，則利用力矩電流控制模塊控制電機(jī)運(yùn)行；
[0041]4)若要求力矩T大于臨界力矩Tl，則利用直接定子磁通矢量控制模塊控制電機(jī)運(yùn)行。
[0042]本發(fā)明的變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的控制方法的第五種技術(shù)方案如下:
[0043]—種變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的控制方法,所述的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)包括永磁電機(jī)和由永磁電機(jī)驅(qū)動的風(fēng)機(jī)，所述的永磁電機(jī)包括定子組件、轉(zhuǎn)子組件和電機(jī)控制器，轉(zhuǎn)子組件是在轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)嵌入磁鋼的凸極內(nèi)轉(zhuǎn)子，電機(jī)控制器采用無位置傳感器的矢量控制方式，電機(jī)控制器包括微處理器、變頻器和檢測單元，檢測單元將相電流、相電壓及DC總線電壓輸入到微處理器，微處理器輸出信號控制變頻器，變頻器與定子組件的繞組連接，電機(jī)的氣隙與磁鋼厚度的比值范圍為0.03-0.065，極弧長度與磁鋼長度的比值范圍為0.8-1.0，轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)為8極或者10極或者12極，其特征在于:微處理器設(shè)置力矩電流控制模塊、直接定子磁通矢量控制模塊和定子磁通觀測器，按以下步驟執(zhí)行:
[0044]步驟I)讀取需求力矩；
[0045]步驟2)確定在磁飽和狀態(tài)的電感LcU電感Lq;
[0046]步驟3)定子磁通觀測器輸出定子磁通、磁通角和負(fù)載角；
[0047]步驟4)基于MTPA工作模式下計算參考磁通；
[0048]步驟5)基于MTPV工作模式下計算限制磁通；
[0049]步驟6)限制磁通是否大于參考磁通；
[0050]步驟7)若限制磁通大于參考磁通，變頻器未飽和，根據(jù)力矩需求計算電壓Vq，在MTPA工作模式下計算電壓Vd ;若限制磁通不大于參考磁通，根據(jù)力矩需求計算電壓Vq，在MTPV工作模式下計算電壓Vd ；
[0051]步驟8)將電壓Vq、電壓Vq轉(zhuǎn)換成靜止坐標(biāo)下的電壓Va、νβ，再將靜止坐標(biāo)下的電壓電壓V α、V β變換成三相電壓Va、Vb、Vc，利用三相電壓Va、Vb、Vc進(jìn)行PWM調(diào)制。
[0052]本發(fā)明的變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的控制方法，其有益效果如下:1)電機(jī)控制器的微處理器檢測電機(jī)運(yùn)行參數(shù)和工作條件來計算并判斷變頻器是否處于飽和狀態(tài)；若變頻器處于不飽和狀態(tài)，則利用力矩電流控制模塊控制電機(jī)運(yùn)行；若變頻器處于飽和狀態(tài)，則利用直接定子磁通矢量控制模塊控制電機(jī)運(yùn)行；實現(xiàn)優(yōu)化的控制策略，可以擴(kuò)充力矩及轉(zhuǎn)速容量，換個角度來講可以降低電機(jī)耗材小，成本低，控制優(yōu)化且能耗??；2 )力矩電流控制模塊是按每安培最大力矩的MTPA工作模式運(yùn)行，直接定子磁通矢量控制模塊是按每伏特最大力矩的MTPV工作模式運(yùn)行，進(jìn)一步降低能耗，優(yōu)化控制；。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0053]圖1是變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的方框圖。
[0054]圖2是傳統(tǒng)的變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的力矩-轉(zhuǎn)速曲線圖。
[0055]圖3是本發(fā)明風(fēng)機(jī)系統(tǒng)采用的永磁電機(jī)的示意圖；。
[0056]圖4是本發(fā)明風(fēng)機(jī)系統(tǒng)采用的電機(jī)控制器的方框圖；
[0057]圖5是本發(fā)明風(fēng)機(jī)系統(tǒng)采用永磁電機(jī)凸極內(nèi)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)圖；
[0058]圖6是本發(fā)明風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的力矩-轉(zhuǎn)速曲線圖；
[0059]圖7是本發(fā)明風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的電機(jī)控制器的微處理器的控制流程圖；
[0060]圖8a本發(fā)明風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的一部分控制流程圖；
[0061]圖8b本發(fā)明風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的另一部分控制流程圖；
[0062]圖9是直接定子磁通矢量控制的坐標(biāo)系圖；
[0063]圖10是直接力矩輸入的直接定子磁通矢量控制的方框圖；
[0064]圖11是速度輸入的直接定子磁通矢量控制的方框圖；
[0065]圖12是圖10中直接磁通矢量控制方塊的展開圖；
[0066]圖13是圖10中定子磁通觀測器的的展開圖；
[0067]圖14是直接定子磁通矢量控制參考磁通的產(chǎn)生流程圖；
[0068]圖15是直接定子磁通矢量控制最大q軸電流的產(chǎn)生流程圖；
[0069]圖16是本發(fā)明的控制方法的矢量控制參考圖；
[0070]圖17是本發(fā)明風(fēng)機(jī)系統(tǒng)采用永磁電機(jī)凸極內(nèi)轉(zhuǎn)子的尺寸標(biāo)注示意圖。
【具體實施方式】:
[0071]下面通過具體實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0072]實施例一:本發(fā)明的一種變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，包括永磁電機(jī)和由永磁電機(jī)驅(qū)動的風(fēng)機(jī)，所述的永磁電機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖3、圖4、圖5所示，它包括定子組件、轉(zhuǎn)子組件2和電機(jī)控制器，定子組件包括定子鐵芯I和線圈繞組，定子鐵芯I設(shè)置齒12和槽11，線圈繞組繞在齒12上，轉(zhuǎn)子組件是凸極內(nèi)轉(zhuǎn)子，電機(jī)控制器采用無位置傳感器的矢量控制方式，電機(jī)控制器包括微處理器、變頻器和檢測單元，檢測單元將相電流，DC總線電流及相電壓輸入到微處理器，微處理器輸出信號控制變頻器，變頻器與定子組件的繞組連接，所述的凸極轉(zhuǎn)子的凸極性Lq/Ld的范圍1.3—1.7，凸極轉(zhuǎn)子表面氣隙磁密的范圍在0.6特斯拉一0.8特斯拉，處理器通過驅(qū)動電路輸出信號控制變頻器，變頻器與定子組件的繞組連接。[0073]所述的凸極內(nèi)轉(zhuǎn)子2包括轉(zhuǎn)子鐵芯21和永磁體22，轉(zhuǎn)子鐵芯21包括設(shè)置有中心軸孔的環(huán)形圈210和從環(huán)形圈210外側(cè)凸出的若干塊導(dǎo)磁塊211，在相鄰兩導(dǎo)磁塊211之間形成用于安裝永磁體22的徑向凹槽212，在徑向凹槽212的開口部的兩側(cè)導(dǎo)磁塊211上凸出擋鉤213，導(dǎo)磁塊211的外側(cè)面214的截面形狀是圓弧線，外側(cè)面214是以偏移中心軸孔的中心ο —定距離H的點A為圓心。如圖17所示，外圍虛線6代表定子內(nèi)壁，內(nèi)圍虛線7代表轉(zhuǎn)子鐵芯21的外邊緣，外圍虛線6與內(nèi)圍虛線7之間徑向形成間隙，我們稱為氣隙LI，永磁體22也可以稱為磁鋼，磁鋼厚度用H標(biāo)示，氣隙LI與磁鋼厚度H的比值0.03-0.065可使所述的凸極轉(zhuǎn)子的凸極性Lq/Ld的范圍1.3-1.7，轉(zhuǎn)子鐵芯21的極弧長度L2與磁鋼長度L3的比值0.8-1.0，依靠兩片永磁鐵相同極性的那一面通過鐵芯形成聚磁效果，可使凸極轉(zhuǎn)子表面氣隙磁密的范圍在0.6-0.8特斯拉，改進(jìn)電機(jī)力矩密度，而且通過利用凸極結(jié)構(gòu)提高磁通密度來降低電機(jī)成本，磁鋼可以采用鐵氧體取代原來的釹鐵綳，進(jìn)一步減低成本，轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)為8極或者10極或者12極。
[0074]對于凸極永磁電機(jī)來說，可以用來改進(jìn)電機(jī)力矩密度，也可以通過利用凸極來降低電機(jī)成本，或是利用專項控制對策來降低磁阻力矩。
[0075]凸極永磁電機(jī)的輸出力矩取決Kf Iq與(Ld - Lq)*Id Iq之和，見如下方程式，我們可以斷定力矩具有兩部分，第一部分是力矩，由永磁場和電流I,產(chǎn)生；第二部分是由磁阻力矩產(chǎn)生，這是由凸極電感和兩個電流I,和Id產(chǎn)生。
[0076]Ttorque => Kf Iq +(Ld - g*Id Iq
[0077]如圖6所示，本發(fā)明風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)置永磁電機(jī)力矩對轉(zhuǎn)速的特性曲線，傳統(tǒng)的控制策略是以基本轉(zhuǎn)速SI工作點Wl而設(shè)計的，達(dá)到基本轉(zhuǎn)速SI變頻器處于飽和狀態(tài)，不能提供任何更多電流來產(chǎn)出更大的力矩。但因為這種電機(jī)是一臺內(nèi)置永磁電機(jī)，由于轉(zhuǎn)子是凸極的，輸出力矩可利用磁阻力矩的貢獻(xiàn)來提高，微處理器在磁通弱化控制下，利用提升力矩控制可以實現(xiàn)輸出力矩Ttmiue擴(kuò)大，永磁電機(jī)工作點可從點Wl推進(jìn)到W2，輸出力矩Ttmiue相當(dāng)于從Tl上升到T2，運(yùn)行轉(zhuǎn)速S從SI上升到S2。
[0078]變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)采用凸極永磁電機(jī)來說，改進(jìn)了電機(jī)力矩密度，而且通過利用凸極性來降低電機(jī)成本，另外利用專項控制對策使輸出力矩可利用磁阻力矩的貢獻(xiàn)來提高，在弱磁控制下，利用提升力矩控制策略可以實現(xiàn)力矩及轉(zhuǎn)速容量，電機(jī)工作點可從點Wl推進(jìn)到W2，相當(dāng)于從輸出力矩T從Tl提升到T2，轉(zhuǎn)速S右SI提升到T2，提升電機(jī)性能，換個角度來說，節(jié)省電機(jī)的耗材，可以降低電機(jī)的成本，降低能耗，采用無轉(zhuǎn)子位置傳感器控制，可以進(jìn)一步降低產(chǎn)品成本。
[0079]實施例二:如圖4、圖7所示，一種變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的控制方法，所述的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)包括永磁電機(jī)和由永磁電機(jī)驅(qū)動的風(fēng)機(jī)，所述的永磁電機(jī)包括定子組件、轉(zhuǎn)子組件和電機(jī)控制器，轉(zhuǎn)子組件是在轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)嵌入磁鋼的凸極內(nèi)轉(zhuǎn)子，電機(jī)控制器采用無位置傳感器的矢量控制方式，電機(jī)控制器包括微處理器、變頻器和檢測單元，檢測單元將相電流、相電壓及DC總線電壓輸入到微處理器，微處理器輸出信號控制變頻器，變頻器與定子組件的繞組連接，電機(jī)的氣隙與磁鋼厚度的比值范圍為0.03-0.065，極弧長度與磁鋼長度的比值范圍為0.8-1.0,轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)為8極或者10極或者12極；
[0080]所述的微處理器設(shè)置有力矩電流控制模塊和直接定子磁通矢量控制模塊，微處理器檢測電機(jī)運(yùn)行參數(shù)和工作條件來計算并判斷變頻器是否處于飽和狀態(tài)；[0081]若變頻器處于不飽和狀態(tài)，則利用力矩電流控制模塊控制電機(jī)運(yùn)行；
[0082]若變頻器處于飽和狀態(tài)，則利用直接定子磁通矢量控制模塊控制電機(jī)運(yùn)行。
[0083]所述的力矩電流控制模塊是按每安培最大力矩的MTPA工作模式運(yùn)行。
[0084]所述的直接定子磁通矢量控制模塊是按每伏特最大力矩的MTPV工作模式運(yùn)行。
[0085]所述的微處理器還設(shè)置定子磁通觀測器，定子磁通觀測器將估算的磁通、磁通角和負(fù)載角輸入到直接定子磁通矢量控制模塊。
[0086]實施例三:如圖6、圖7所示，一種變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的控制方法，所述的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)包括永磁電機(jī)和由永磁電機(jī)驅(qū)動的風(fēng)機(jī)，所述的永磁電機(jī)包括定子組件、轉(zhuǎn)子組件和電機(jī)控制器，轉(zhuǎn)子組件是在轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)嵌入磁鋼的凸極內(nèi)轉(zhuǎn)子，電機(jī)控制器采用無位置傳感器的矢量控制方式，電機(jī)控制器包括微處理器、變頻器和檢測單元，檢測單元將相電流、相電壓及DC總線電壓輸入到微處理器，微處理器輸出信號控制變頻器，變頻器與定子組件的繞組連接，電機(jī)的氣隙與磁鋼厚度的比值范圍為0.03-0.065，極弧長度與磁鋼長度的比值范圍為0.8-1.0,轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)為8極或者10極或者12極,該方法包括如下步驟:
[0087]I)通過實驗手段，檢測變頻器飽和的臨界速度SI，并輸入到微處理器；
[0088]2)所述的微處理器設(shè)置有力矩電流控制模塊和直接定子磁通矢量控制模塊，微處理器檢測電機(jī)的實際運(yùn)行速度S是否大于臨界速度SI ；
[0089]3)若電機(jī)的實際運(yùn)行速度S是不大于臨界速度SI，則利用力矩電流控制模塊控制電機(jī)運(yùn)行；
[0090]4)若電機(jī)的實際運(yùn)行速度S是大于臨界速度SI，則利用直接定子磁通矢量控制模塊控制電機(jī)運(yùn)行。
[0091]實施例四:如圖6、圖7所示，一種變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的控制方法，所述的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)包括永磁電機(jī)和由永磁電機(jī)驅(qū)動的風(fēng)機(jī)，所述的永磁電機(jī)包括定子組件、轉(zhuǎn)子組件和電機(jī)控制器，轉(zhuǎn)子組件是在轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)嵌入磁鋼的凸極內(nèi)轉(zhuǎn)子，電機(jī)控制器采用無位置傳感器的矢量控制方式，電機(jī)控制器包括微處理器、變頻器和檢測單元，檢測單元將相電流、相電壓及DC總線電壓輸入到微處理器，微處理器輸出信號控制變頻器，變頻器與定子組件的繞組連接，電機(jī)的氣隙與磁鋼厚度的比值范圍為0.03-0.065，極弧長度與磁鋼長度的比值范圍為0.8-1.0,轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)為8極或者10極或者12極,該方法包括如下步驟:
[0092]I)通過實驗手段，檢測變頻器飽和的臨界力矩Tl，并輸入到微處理器；
[0093]2)所述的微處理器設(shè)置有力矩電流控制模塊和直接定子磁通矢量控制模塊，微處理器檢測電機(jī)的要求力矩T是否大于臨界力矩Tl ；
[0094]3)若要求力矩T不大于臨界力矩Tl，則利用力矩電流控制模塊控制電機(jī)運(yùn)行；
[0095]4)若要求力矩T大于臨界力矩Tl，則利用直接定子磁通矢量控制模塊控制電機(jī)運(yùn)行。
[0096]實施例五:如圖8a、圖Sb所示，一種變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的控制方法，所述的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)包括永磁電機(jī)和由永磁電機(jī)驅(qū)動的風(fēng)機(jī)，所述的永磁電機(jī)包括定子組件、轉(zhuǎn)子組件和電機(jī)控制器，轉(zhuǎn)子組件是在轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)嵌入磁鋼的凸極內(nèi)轉(zhuǎn)子，電機(jī)控制器采用無位置傳感器的矢量控制方式，電機(jī)控制器包括微處理器、變頻器和檢測單元，檢測單元將相電流、相電壓及DC總線電壓輸入到微處理器，微處理器輸出信號控制變頻器，變頻器與定子組件的繞組連接，電機(jī)的氣隙與磁鋼厚度的比值范圍為0.03-0.065，極弧長度與磁鋼長度的比值范圍為0.8-1.0，轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)為8極或者10極或者12極，微處理器設(shè)置力矩電流控制模塊、直接定子磁通矢量控制模塊和定子磁通觀測器，該方法包括如下步驟::
[0097]步驟I)讀取需求力矩；
[0098]步驟2)確定在磁飽和狀態(tài)的電感LcU電感Lq;
[0099]步驟3)定子磁通觀測器輸出定子磁通、磁通角和負(fù)載角；
[0100]步驟4)基于MTPA工作模式下計算參考磁通；
[0101]步驟5)基于MTPV工作模式下計算限制磁通；
[0102]步驟6)限制磁通是否大于參考磁通；
[0103]步驟7)若限制磁通大于參考磁通，變頻器未飽和，根據(jù)力矩需求計算電壓Vq，在MTPA工作模式下計算 電壓Vd ;若限制磁通不大于參考磁通，根據(jù)力矩需求計算電壓Vq，在MTPV工作模式下計算電壓Vd ；
[0104]步驟8)將電壓Vq、電壓Vq轉(zhuǎn)換成靜止坐標(biāo)下的電壓Va、νβ，再將靜止坐標(biāo)下的電壓電壓V α、V β變換成三相電壓Va、Vb、Vc，利用三相電壓Va、Vb、Vc進(jìn)行PWM調(diào)制。
[0105]下面對力矩電流控制模塊、直接定子磁通矢量控制模塊、MTPA工作模式和MTPV工作模式作詳細(xì)說明:
[0106]I)力矩電流控制模塊是風(fēng)機(jī)系統(tǒng)里面的永磁電機(jī)常用的控制方式，主要是根據(jù)外部要求的風(fēng)速或者力矩指令，轉(zhuǎn)化成需求的力矩，將力矩?fù)Q算成電機(jī)的實際工作電流，閉環(huán)控制電機(jī)在實際工作電流下工作；這種方式是變頻器沒有達(dá)到飽和的狀態(tài)下，控制是非常有效的；
[0107]2) MTPA工作模式是對永磁同步電機(jī)的矢量控制過程中，為了達(dá)到最優(yōu)控制，一般要求最小的電流達(dá)到最大的輸出力矩，它使永磁同步電機(jī)的輸出同樣力矩時電流最小。這種方式在變頻器沒有達(dá)到飽和的狀態(tài)下，控制是非常有效，若變頻器達(dá)到飽和，這種MTPA控制方式就不在適用。MTPA在一些教科書和專利文獻(xiàn)和論文中都有敘述，可以網(wǎng)上參考廖勇發(fā)表的論文《車用永磁同步電機(jī)的改進(jìn)MTPA控制策略研究》。
[0108]直接定子磁通矢量控制模塊的控制如下:如圖9所示，圖9定義了永磁同步電機(jī)矢量的參考坐標(biāo)，靜止坐標(biāo)α，β，轉(zhuǎn)子坐標(biāo)d, q,定子磁通坐標(biāo)ds, qs.[0109]在靜止坐標(biāo)α，β下內(nèi)置永磁電機(jī)的電壓與力矩的關(guān)系如下:e:
[0110]
【權(quán)利要求】
1.一種變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng),包括永磁電機(jī)和由永磁電機(jī)驅(qū)動的風(fēng)機(jī)，所述的永磁電機(jī)包括定子組件、轉(zhuǎn)子組件和電機(jī)控制器，其特征在于:轉(zhuǎn)子組件是在轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)嵌入磁鋼的凸極內(nèi)轉(zhuǎn)子，電機(jī)控制器采用無位置傳感器的矢量控制方式，電機(jī)控制器包括微處理器、變頻器和檢測單元，檢測單元將相電流、相電壓及DC總線電壓輸入到微處理器，微處理器輸出信號控制變頻器，變頻器與定子組件的繞組連接，電機(jī)的氣隙與磁鋼厚度的比值范圍為0.03-0.065，極弧長度與磁鋼長度的比值范圍為0.8-1.0。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于:轉(zhuǎn)子鐵芯包括設(shè)置有中心軸孔的環(huán)形圈和從環(huán)形圈外側(cè)凸出的若干塊導(dǎo)磁塊，在相鄰兩導(dǎo)磁塊之間形成用于安裝永磁體的徑向凹槽，在徑向凹槽的開口部的兩側(cè)導(dǎo)磁塊上凸出擋鉤。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于:導(dǎo)磁塊的外側(cè)面的截面形狀是圓弧線，外側(cè)面是以偏移中心軸孔的中心一定距離的點為圓心。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于:轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)為8極或者10極或者12極。
5.—種變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的控制方法，所述的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)包括永磁電機(jī)和由永磁電機(jī)驅(qū)動的風(fēng)機(jī)，所述的永磁電機(jī)包括定子組件、轉(zhuǎn)子組件和電機(jī)控制器，轉(zhuǎn)子組件是在轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)嵌入磁鋼的凸極內(nèi)轉(zhuǎn)子，電機(jī)控制器采用無位置傳感器的矢量控制方式，電機(jī)控制器包括微處理器、變頻器和檢測單元，檢測單元將相電流、相電壓及DC總線電壓輸入到微處理器，微處理器輸出信號控制變頻器，變頻器與定子組件的繞組連接，電機(jī)的氣隙與磁鋼厚度的比值范圍為0.03-0.065，極弧長度與磁鋼長度的比值范圍為0.8-1.0，轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)為8極或者10極或者12極,其特征在`于: 凸極永磁電機(jī)的輸出力矩取決Kf Iq與(Ld - Lq)* Id Iq之和，微處理器里面算法控制程序利用磁阻力矩(Ld - Lq)* Id Iq ,的貢獻(xiàn)來提高輸出力矩TtOT_。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:微處理器在弱磁控制下，利用提升力矩控制可以實現(xiàn)輸出力矩TtOT_擴(kuò)大，永磁電機(jī)工作點可從點Wl推進(jìn)到W2，輸出力矩Ttmiue相當(dāng)于從Tl上升到T2，運(yùn)行轉(zhuǎn)速S從SI上升到S2。
7.—種變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的控制方法，所述的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)包括永磁電機(jī)和由永磁電機(jī)驅(qū)動的風(fēng)機(jī)，所述的永磁電機(jī)包括定子組件、轉(zhuǎn)子組件和電機(jī)控制器，轉(zhuǎn)子組件是在轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)嵌入磁鋼的凸極內(nèi)轉(zhuǎn)子，電機(jī)控制器采用無位置傳感器的矢量控制方式，電機(jī)控制器包括微處理器、變頻器和檢測單元，檢測單元將相電流、相電壓及DC總線電壓輸入到微處理器，微處理器輸出信號控制變頻器，變頻器與定子組件的繞組連接，電機(jī)的氣隙與磁鋼厚度的比值范圍為0.03-0.065，極弧長度與磁鋼長度的比值范圍為0.8-1.0，轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)為8極或者10極或者12極,其特征在于: 所述的微處理器設(shè)置有力矩電流控制模塊和直接定子磁通矢量控制模塊，微處理器檢測電機(jī)運(yùn)行參數(shù)和工作條件來計算并判斷變頻器是否處于飽和狀態(tài)； 若變頻器處于不飽和狀態(tài)，則利用力矩電流控制模塊控制電機(jī)運(yùn)行； 若變頻器處于飽和狀態(tài)，則利用直接定子磁通矢量控制模塊控制電機(jī)運(yùn)行。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:所述的力矩電流控制模塊是按最大力矩每安培的MTPA工作模式運(yùn)行。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:直接定子磁通矢量控制模塊是按每伏特最大力矩的MTPV工作模式運(yùn)行。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:微處理器還設(shè)置定子磁通觀測器，定子磁通觀測器將估算的磁通、磁通角和負(fù)載角輸入到直接定子磁通矢量控制模塊。
11.一種變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的控制方法，所述的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)包括永磁電機(jī)和由永磁電機(jī)驅(qū)動的風(fēng)機(jī)，所述的永磁電機(jī)包括定子組件、轉(zhuǎn)子組件和電機(jī)控制器，轉(zhuǎn)子組件是在轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)嵌入磁鋼的凸極內(nèi)轉(zhuǎn)子，電機(jī)控制器采用無位置傳感器的矢量控制方式，電機(jī)控制器包括微處理器、變頻器和檢測單元，檢測單元將相電流、相電壓及DC總線電壓輸入到微處理器，微處理器輸出信號控制變頻器，變頻器與定子組件的繞組連接，電機(jī)的氣隙與磁鋼厚度的比值范圍為0.03-0.065，極弧長度與磁鋼長度的比值范圍為0.8-1.0，轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)為8極或者10極或者12極,其特征在于:該方法包括如下步驟: 1)通過實測手段，檢測變頻器飽和的臨界速度SI，并輸入到微處理器； 2)所述的微處理器設(shè)置有力矩電流控制模塊和直接定子磁通矢量控制模塊，微處理器檢測電機(jī)的實際運(yùn)行速度S是否大于臨界速度SI ； 3)若電機(jī)的實際運(yùn)行速度S是不大于臨界速度SI，則利用力矩電流控制模塊控制電機(jī)運(yùn)行； 4)若電機(jī)的實際運(yùn)行速度S是大于臨界速度SI，則利用直接定子磁通矢量控制模塊控制電機(jī)運(yùn)行。
12.—種變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的控制方法，所述的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)包括永磁電機(jī)和由永磁電機(jī)驅(qū)動的風(fēng)機(jī)，所述的永磁電機(jī)包括定子組件、轉(zhuǎn)子組件和電機(jī)控制器，轉(zhuǎn)子組件是在轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)嵌入磁鋼的凸極內(nèi)轉(zhuǎn)子，電機(jī)控制器采用無位置傳感器的矢量控制方式，電機(jī)控制器包括微處理器、變頻器和檢測單元，檢測單元將相電流、相電壓及DC總線電壓輸入到微處理器，微處理器輸出信號控制變頻器，變頻器與定子組件的繞組連接，電機(jī)的氣隙與磁鋼厚度的比值范圍為0.03-0.065，極弧長度與磁鋼長度的比值范圍為0.8-1.0，轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)為8極或者10極或者12極,其特征在于:該方法包括如下步驟: 1)通過實測手段，檢測變頻器飽和的臨界力矩Tl，并輸入到微處理器； 2)所述的微處理器設(shè)置有力矩電流控制模塊和直接定子磁通矢量控制模塊，微處理器檢測電機(jī)的要求力矩T是否大于臨界力矩Tl ； 3)若要求力矩T不大于臨界力矩Tl，則利用力矩電流控制模塊控制電機(jī)運(yùn)行； 4)若要求力矩T大于臨界力矩Tl，則利用直接定子磁通矢量控制模塊控制電機(jī)運(yùn)行。
13.—種變速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的控制方法，所述的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)包括永磁電機(jī)和由永磁電機(jī)驅(qū)動的風(fēng)機(jī)所述的永磁電機(jī)包括定子組件、轉(zhuǎn)子組件和電機(jī)控制器，轉(zhuǎn)子組件是在轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)嵌入磁鋼的凸極內(nèi)轉(zhuǎn)子，電機(jī)控制器采用無位置傳感器的矢量控制方式，電機(jī)控制器包括微處理器、變頻器和檢測單元，檢測單元將相電流、相電壓及DC總線電壓輸入到微處理器，微處理器輸出信號控制變頻器，變頻器與定子組件的繞組連接，電機(jī)的氣隙與磁鋼厚度的比值范圍為0.03-0.065，極弧長度與磁鋼長度的比值范圍為0.8-1.0，轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)為8極或者10極或者12極，微處理器設(shè)置力矩電流控制模塊、直接定子磁通矢量控制模塊和定子磁通觀測器，其特征在于:該方法包括如下步驟: 步驟I)讀取需求力矩；步驟2)確定在磁飽和狀態(tài)的電感Ld、電感Lq; 步驟3)定子磁通觀測器輸出定子磁通、磁通角和負(fù)載角； 步驟4)基于MTPA工作模式下計算參考磁通； 步驟5)基于MTPV工作模式下計算限制磁通； 步驟6)限制磁通是否大于參考磁通； 步驟7)若限制磁通大于參考磁通，變頻器未飽和，根據(jù)力矩需求計算電壓Vq，在MTPA工作模式下計算電壓Vd ;若限制磁通不大于參考磁通，根據(jù)力矩需求計算電壓Vq，在MTPV工作模式下計算電壓Vd ； 步驟8 )將電壓Vq、電壓Vq轉(zhuǎn)換成靜止坐標(biāo)下的電壓V α、V β，再將靜止坐標(biāo)下的電壓電壓V α、V β變換成 三相電壓Va、Vb、Vc，利用三相電壓Va、Vb、Vc進(jìn)行PWM調(diào)制。
【文檔編號】F04D25/08GK103452883SQ201210179372
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月31日
【發(fā)明者】張政, 王繼忠, 潘明攀, 趙勇, 周一橋, 畢榮華 申請人:中山大洋電機(jī)股份有限公司