基于叠流时间补偿的电励磁双凸极电机的转矩脉动抑制方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115913019A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211544082.7(22)申请日2022.12.01(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市秦淮区御道街29号(72)发明人魏佳丹赵晓聪刘航宇翟相煜周波(74)专利代理机构南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙)32249专利代理师秦秋星(51)Int.Cl.H02P21/05(2006.01)H02P25/02(2016.01)H02P27/08(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称基于叠流时间补偿的电励磁双凸极电机的转矩脉动抑制方法(57)摘要本发明公开一种基于叠流时间补偿的电励磁双凸极电机的转矩脉动抑制方法，所述电励磁双凸极电机为12/10极结构，采用电流源逆变器驱动，分裂式励磁绕组复用为直流侧储能电感，针对绕组反电势固有的5、7谐波产生的输出转矩脉动，在电流源逆变器的SVPWM调制策略中，通过叠流时间的设置与补偿分配，对应产生5、7次电流谐波，抵消所述电励磁双凸极电机的反电势谐波产生的转矩脉动。本发明能够在无需外部信号注入的条件下，自动产生固定次的电流谐波，消除12/10极电励磁双凸极电机驱动输出的转矩波动，提升驱动系统的输出特性。CN115913019ACN115913019A权利要求书1/2页1.一种基于叠流时间补偿的电励磁双凸极电机的转矩脉动抑制方法，其特征在于，所述电励磁双凸极电机为12/10极结构，采用电流源逆变器驱动，分裂式励磁绕组复用为直流侧储能电感，针对绕组反电势固有的5、7谐波产生的输出转矩脉动，在电流源逆变器的SVPWM调制策略中，通过叠流时间的设置与补偿分配，对应产生5、7次电流谐波，抵消所述电励磁双凸极电机的反电势谐波产生的转矩脉动。2.根据权利要求1所述的一种基于叠流时间补偿的电励磁双凸极电机的转矩脉动抑制方法，其特征在于，所述电励磁双凸极电机的输出转矩为：Te＝ImiF(a+bcos(6ωt+α))式中，Im为电励磁双凸极电机相电流幅值，a为绕组反电势基波分量系数，b为绕组反电势5、7次谐波分量系数，ω为电角频率，iF为励磁电流，该输出转矩中包含6次谐波脉动，α为输出转矩固有的6次谐波脉动相位角。3.根据权利要求1所述的基于叠流时间补偿的电励磁双凸极电机的转矩脉动抑制方法，其特征在于，电流源型逆变器的SVPWM调制策略中叠流时间设置方法为：在生成的PWM信号中加入关断延迟时间，对应为插入的叠流时间，根据补偿所需的5、7次电流谐波幅值和相位，通过解析计算方法，获得各个开关周期内的叠流时间，纳入SVPWM调制策略，通过电流源型逆变器调制出补偿用5、7次电流谐波。4.根据权利要求1所述的基于叠流时间补偿的电励磁双凸极电机的转矩脉动抑制方法，其特征在于，电流源型逆变器的SVPWM调制策略中，通过叠流时间设置产生补偿的5、7次电流谐波，设置的叠流时间产生的电流谐波为式中，k1、k2为可调节的比例系数，tov为插入的叠流时间大小，fs为开关频率，idc为直流电流大小，ω为电角频率。5.根据权利要求4所述的基于叠流时间补偿的电励磁双凸极电机的转矩脉动抑制方法，其特征在于，通过叠流时间产生的5、7次谐波，消除所述电励磁双凸极电机中产生的6次转矩脉动，使其得输出转矩表达式为：式中，c为叠流时间引入的转矩常数系数，d为叠流时间引入的6次转矩脉动系数，2CN115913019A权利要求书2/2页α为输出转矩固有的6次谐波脉动相位角，β为叠流时间引入的6次转矩脉动相位角，iF为励磁电流，Im为电励磁双凸极电机相电流幅值，a为绕组反电势基波分量系数，b为绕组反电势5、7次谐波分量系数，f1，g1为不同叠流时间引入下6次转矩脉动余正弦分量的对应系数。6.根据权利要求5所述的基于叠流时间补偿的电励磁双凸极电机的转矩脉动抑制方法，其特征在于，叠流时间设置产生的电流谐波使得电励磁双凸极电机输出转矩中产生额外6次转矩脉动，该额外6次转矩脉动幅值和相位均与比例系数k1、k2相关，调整叠流时间，使得为零，实现对电励磁双凸极电机的转矩脉动抑制。7.根据权利要求5所述的基于叠流时间补偿的电励磁双凸极电机的转矩脉动抑制方法，，其特征在于，所述可调节的比例系数k1、k2需满足条件：3CN115913019A说明书1/6页基于叠流时间补偿的电励磁双凸极电机的转矩脉动抑制方法技术领域[0001]本发明涉及电机控制技术领域，特别是涉及一种基于叠流时间补偿的电励磁双凸极电机的转矩脉动抑制方法。背景技术[0002]逆变器按照直流侧电源特性分为电压源型逆变器(VSI)与电流源型逆变器(CSI)。VSI只能工作在直流电源恒定且高于交流侧电压峰值的场合，并且输入电流脉动大