1.一种四相开关磁阻电机转矩脉动两电平抑制方法,其特征在于,包括如下步骤:a.在转子位置区间[0°,θr/4]设置第一组转矩阈值(th1low,th1up),在转子位置区间[θr/
4,θr/2]设置第二组转矩阈值(th2low,th2up),这4个转矩阈值满足条件:th1up>th2up>0 (1)
th2low<th1low<0 (2)
|th1up|=|th2low| (3)
|th2up|=|th1low| (4)
其中,转子位置0°为最小相电感位置,转子位置θr为齿距角即一个转子周期,半个转子周期是θr/2;
b.设置励磁状态SA为A相供电励磁的状态,励磁状态SA=1表示A相供电励磁电压为正,励磁状态SA=-1表示A相供电励磁电压为负;设置励磁状态SB为B相供电励磁的状态,励磁状态SB=1表示B相供电励磁电压为正,励磁状态SB=-1表示B相供电励磁电压为负,期望的总平滑转矩为Te;
c.对相邻的A相和B相供电励磁,A相供电励磁比B相供电励磁超前θr/4,此时,A相关断,B相开通,通过将A相到B相分为两个区间的换相过程,实现四相开关磁阻电机转矩脉动两电平的抑制;
所述将A相到B相分为两个区间的换相过程如下:
(1)在转子位置区间[0°,θ1],A相使用第二组转矩阈值(th2low,th2up),B相使用第一组转矩阈值(th1low,th1up),临界位置θ1是在换相过程中自动出现的,无需额外进行计算;
(1.1)在转子位置0°进入B相导通周期,设定初始励磁状态SB=1,B相电流和转矩从0开始增大;励磁状态SA保持原有状态SA=-1,A相电流与转矩减小,由于B相在转子位置电感变化率及电流较小,因此B相转矩增大速率小于A相转矩减小速率,总转矩随A相减小;
(1.2)当总转矩首先达到转矩值Te+th1low,不满足A、B两相状态转移条件,励磁状态SA和SB保持原有状态,总转矩继续减小;
(1.3)当总转矩减小到转矩值Te+th2low,满足A相状态转移条件,励磁状态SA从-1切换到
1,A相转矩增大;B相保持原有状态,B相转矩继续增大,从而总转矩增大;
(1.4)当总转矩增大到转矩值Te+th1low,不满足A、B两相状态转移条件,励磁状态SA和SB保持原有状态,总转矩继续增大;
(1.5)当总转矩增大到转矩值Te+th2up,满足A相状态转移条件,励磁状态SA从1切换到-
1,A相转矩减小;由于未满足B相状态转移条件,励磁状态SB保持原有状态,总转矩开始减小;
(1.6)重复步骤(1.2)~(1.5),励磁状态SB一直保持状态1,即B相受正电压激励,B相电流和转矩以最大速率增大;励磁状态SA在-1和1之间切换,将总转矩控制在[Te+th2low,Te+th2up]之间,从而抑制四相开关磁阻电机转矩在转子位置区间[0°,θ1]的脉动;
(2)在转子位置区间[θ1,θr/4],A相继续使用第二组转矩阈值(th2low,th2up),B相继续使用第一组转矩阈值(th1low,th1up);
(2.1)在转子位置θ1,此时B相电感变化率及相电流已达到一定水平,当励磁状态SB=1,励磁状态SA=-1时,B相转矩上升速率不再小于A相转矩下降速率,总转矩变化趋势由B相决定,总转矩增大;
(2.2)当总转矩上升至转矩值Te+th1up,满足B相状态转移条件,励磁状态SB由1转为-1,B相转矩下降;励磁状态SA保持-1状态,总转矩下降;
(2.3)当总转矩首先下降到转矩值Te+th2up,不满足A、B两相状态转移条件,励磁状态SA和SB保持原有状态,总转矩继续下降;
(2.4)当总转矩下降到转矩值Te+th1low,满足B相状态转移条件,励磁状态SB由-1转为1,B相转矩增加;励磁状态SA保持-1状态,总转矩随B相转矩而增加;
(2.5)当总转矩增加到转矩值Te+th2up,不满足A、B两相状态转移条件,励磁状态SA和SB保持原有状态,总转矩继续增加;
(2.6)当总转矩增加到转矩值Te+th1up,重复步骤(2.2)~(2.5),励磁状态SA保持-1状态,励磁状态SB在-1和1之间切换,总转矩被控制在[Te+th1low,Te+th1up],从而抑制四相开关磁阻电机转矩在转子位置区间[θ1,θr/4]的脉动。