能夠抑制轉(zhuǎn)矩脈動的大功率雙轉(zhuǎn)無刷直流電機(jī)換相方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種能夠抑制轉(zhuǎn)矩脈動的大功率雙轉(zhuǎn)無刷直流電機(jī)換相方法，可以很好地實(shí)現(xiàn)大功率雙轉(zhuǎn)無刷直流電機(jī)運(yùn)行中的換相控制和轉(zhuǎn)矩脈動抑制。在復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD中對霍爾位置信號D_HA2_OUT、D_HB2_OUT、D_HC2_OUT、Z_HA2_OUT、Z_HB2_OUT、Z_HC2_OUT進(jìn)行兩兩相或邏輯處理，得到信號D_HA_OUT和Z_HA_OUT輸入到DSP控制器中，在DSP控制器中內(nèi)外轉(zhuǎn)子均轉(zhuǎn)過一個(gè)電周期角度的情況下，計(jì)算內(nèi)外轉(zhuǎn)子位置θn、θw，根據(jù)霍爾位置信號A1、B1、C1、A組合信號狀態(tài)對內(nèi)外轉(zhuǎn)子位置θn、θw進(jìn)行角度修正處理，然后計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)時(shí)角度θ，按照驅(qū)動信號和cp_ii對應(yīng)表，輸出6路驅(qū)動信號UP、UN、VP、VN、WP、WN，在復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD中，將6路驅(qū)動信號進(jìn)行PWM調(diào)制，采用H_PWM?L_ON型調(diào)制方式，再將經(jīng)過PWM調(diào)制的6路驅(qū)動信號輸出到逆變器中。
【專利說明】
能夠抑制轉(zhuǎn)矩脈動的大功率雙轉(zhuǎn)無刷直流電機(jī)換相方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于雙轉(zhuǎn)無刷直流電機(jī)控制領(lǐng)域，具體是能夠抑制轉(zhuǎn)矩脈動的大功率雙轉(zhuǎn) 無刷直流電機(jī)換相方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 大功率無刷直流電機(jī)具有運(yùn)行效率高、調(diào)速性能好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，在航空、航 天、航海等眾多領(lǐng)域，均可使用大功率無刷直流電機(jī)作為推進(jìn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。大功率雙轉(zhuǎn)無刷直 流電機(jī)是基于作用力和反作用力的原理設(shè)計(jì)的，在電磁轉(zhuǎn)矩的推動下內(nèi)外兩個(gè)轉(zhuǎn)子同時(shí)向 相反方向旋轉(zhuǎn)。運(yùn)種大功率雙轉(zhuǎn)無刷直流電機(jī)主要應(yīng)用于水下雙軸對轉(zhuǎn)推進(jìn)系統(tǒng)中，可W 有效防止發(fā)生橫滾現(xiàn)象，顯著提高水下航行器的推進(jìn)效率。
[0003] 無刷直流電機(jī)由于采用電子換相，在運(yùn)行過程中不可避免地存在換相轉(zhuǎn)矩脈動和 PWM調(diào)制脈動。大功率無刷直流電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的額定轉(zhuǎn)矩較大，如果不對轉(zhuǎn)矩脈動加 W抑 審IJ，會嚴(yán)重影響系統(tǒng)的壽命和穩(wěn)定性。大功率雙轉(zhuǎn)無刷直流電機(jī)由于內(nèi)外轉(zhuǎn)子都在轉(zhuǎn)動，系 統(tǒng)運(yùn)行更加復(fù)雜，增加了換相控制和轉(zhuǎn)矩抑制的難度，因此發(fā)明一種能夠抑制轉(zhuǎn)矩脈動的 大功率雙轉(zhuǎn)無刷直流電機(jī)換相方法顯得十分重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 要解決的技術(shù)問題
[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出能夠抑制轉(zhuǎn)矩脈動的大功率雙轉(zhuǎn)無刷直流電機(jī) 換相方法。
[0006] 技術(shù)方案
[0007] -種能夠抑制轉(zhuǎn)矩脈動的大功率雙轉(zhuǎn)無刷直流電機(jī)換相方法，其特征在于步驟如 下：
[000引步驟1:在復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD中對霍爾位置信號D_HA2_0UT、D_HB2_0UT、D_ 肥2_0UT、Z_HA2_0UT、Z_HB2_0UT、Z_HC2_0UT進(jìn)行兩兩相或邏輯運(yùn)算，得到信號D_HA_0UT和 Z_HA_0UT輸入到DSP控制器中；
[0009] D_HA_0UT = D_HA2_0UT| |D_HB2_0UT
[0010] +D_HA2_0UT||D_HC2_0UT；
[0011] +D_HB2_0UTI ID_HC2_0UT
[0012] Z_HA_0UT = Z_HA2_0UT| | Z_HB2_0UT
[0013] +Z_HA2_0UT||Z_HC2_0UT；
[0014] +Z_HB2_0UTI IZ_HC2_0UT
[001引步驟2:在DSP控制器中內(nèi)外轉(zhuǎn)子均轉(zhuǎn)過一對極的情況下，計(jì)算內(nèi)轉(zhuǎn)子位置θη、外轉(zhuǎn) 子位置
[0016]內(nèi)轉(zhuǎn)子實(shí)時(shí)角這
[0017]夕臘子實(shí)時(shí)角這
[001引其中：Τη為內(nèi)轉(zhuǎn)子距離上一個(gè)D_HA1_0UT下降沿的時(shí)間寬度；
[0019] Tnb為內(nèi)轉(zhuǎn)子上一圈兩個(gè)D_HA1_0UT下降沿之間的時(shí)間寬度；
[0020] Tw為外轉(zhuǎn)子距離上一個(gè)Z_HA1_0UT下降沿的時(shí)間寬度；
[0021 ] Twb為外轉(zhuǎn)子上一圈兩個(gè)Z_HA1_0UT下降沿之間的時(shí)間寬度；
[0022] 步驟3:根據(jù)霍爾位置信號D_HA1_0UT、D_皿1_IN、D_HC1_IN、D_HA_0UT組合信號狀 態(tài)對內(nèi)轉(zhuǎn)子位置目η進(jìn)行角度修正：
[0023] 當(dāng)D_HAl_0UT、D_皿l_IN、D_肥l_IN、D_HA_抓T組合信號狀態(tài)為0x0101，如果目n大于 等于30度，則將θη修正為30度；
[0024] 當(dāng)D_HAl_0UT、D_皿l_IN、D_肥l_IN、D_HA_抓T組合信號狀態(tài)為0x0100，如果目n小于 等于30度，則將θη修正為30度;如果θη大于等于60度，則將θη修正為60度；
[0025] 當(dāng)D_HAl_0UT、D_皿l_IN、D_肥l_IN、D_HA_抓T組合信號狀態(tài)為0x0110，如果目n小于 等于60度，則將θη修正為60度;如果θη大于等于90度，則將θη修正為90度；
[0026] 當(dāng)D_HAl_OUT、D_皿l_IN、D_肥l_IN、D_HA_抓T組合信號狀態(tài)為OxOm，如果目n小于 等于90度，則將θη修正為90度;如果θη大于等于120度，則將θη修正為120度；
[0027] 當(dāng)D_HAl_0UT、D_皿l_IN、D_肥l_IN、D_HA_抓T組合信號狀態(tài)為0x0011，如果目n小于 等于120度，則將目η修正為120度;如果θη大于等于150度，則將θη修正為150度；
[002引 當(dāng)D_HAl_0UT、D_皿l_IN、D_肥l_IN、D_HA_抓T組合信號狀態(tài)為0x0010，如果目n小于 等于150度，則將目η修正為150度;如果θη大于等于180度，則將θη修正為180度；
[0029] 當(dāng)D_HAl_0UT、D_皿l_IN、D_肥l_IN、D_HA_抓T組合信號狀態(tài)為0xl010，如果目n小于 等于180度，則將θη修正為180度;如果θη大于等于210度，則將θη修正為210度；
[0030] 當(dāng)D_HAl_0UT、D_皿l_IN、D_肥l_IN、D_HA_抓T組合信號狀態(tài)為0xl011，如果目n小于 等于210度，則將θη修正為210度;如果θη大于等于240度，則將θη修正為240度；
[0031] 當(dāng)D_HAl_0UT、D_皿l_IN、D_肥l_IN、D_HA_抓T組合信號狀態(tài)為0x100 1，如果目n小于 等于240度，則將θη修正為240度;如果θη大于等于270度，則將θη修正為270度；
[0032] 當(dāng)D_HAl_0UT、D_皿l_IN、D_肥l_IN、D_HA_抓T組合信號狀態(tài)為0x100 0，如果目n小于 等于270度，則將θη修正為270度;如果θη大于等于300度，則將θη修正為300度；
[0033] 當(dāng)D_HAl_OUT、D_皿l_IN、D_肥l_IN、D_HA_抓T組合信號狀態(tài)為OxllOO，如果目n小于 等于300度，則將θη修正為300度;如果θη大于等于330度，則將θη修正為330度；
[0034] 當(dāng)D_HAl_0UT、D_皿l_IN、D_肥l_IN、D_HA_抓T組合信號狀態(tài)為0xll01，如果目n小于 等于330度，則將θη修正為330度;如果θη大于等于360度，則將θη修正為0度；
[0035] 根據(jù)霍爾位置信號Z_HA1_0UT、Z_HB1_IN、Z_HC1_IN、Z_HA_0UT組合信號狀態(tài)對外 轉(zhuǎn)子位置進(jìn)行角度修正：
[0036] 當(dāng)Z_HAl_0UT、Z_皿l_IN、Z_肥l_IN、Z_HA_抓T組合信號狀態(tài)為0x0101，如果目w大于 等于30度，則將修正為30度；
[0037] 當(dāng)Z_HAl_0UT、Z_皿l_IN、Z_HCl_IN、Z_HA_0UT組合信號狀態(tài)為0x0100，如果目w小于 等于30度，則將0W修正為30度;如果0W大于等于60度，則將0W修正為60度；
[003引 當(dāng)Z_HAl_0UT、Z_皿l_IN、Z_肥l_IN、Z_HA_抓T組合信號狀態(tài)為0x0110，如果目w小于 等于60度，則將0w修正為60度;如果大于等于90度，則將修正為90度；
[0039] 當(dāng)Z_HAl_OUT、Z_皿l_IN、Z_肥l_IN、Z_HA_OUT組合信號狀態(tài)為OxOm，如果目w小于 等于90度，則將0W修正為90度;如果0W大于等于120度，則將0W修正為120度；
[0040] 當(dāng)Z_HAl_0UT、Z_皿l_IN、Z_HCl_IN、Z_HA_0UT組合信號狀態(tài)為0x0011，如果θw小于 等于120度，則將0W修正為120度;如果0W大于等于150度，則將0W修正為150度；
[0041] 當(dāng)Z_HAl_0UT、Z_皿l_IN、Z_HCl_IN、Z_HA_0UT組合信號狀態(tài)為0x0010，如果θw小于 等于150度，則將0W修正為150度;如果0W大于等于180度，則將0W修正為180度；
[0042] 當(dāng)Z_HAl_0UT、Z_皿l_IN、Z_肥l_IN、Z_HA_0UT組合信號狀態(tài)為0xl010，如果θw小于 等于180度，則將0W修正為180度;如果0W大于等于210度，則將0W修正為210度；
[0043] 當(dāng)Z_HAl_0UT、Z_皿l_IN、Z_肥l_IN、Z_HA_0UT組合信號狀態(tài)為0xl011，如果θw小于 等于210度，則將0W修正為210度;如果0W大于等于240度，則將0W修正為240度；
[0044] 當(dāng)Z_HAl_0UT、Z_皿l_IN、Z_肥l_IN、Z_HA_0UT組合信號狀態(tài)為0x100 1，如果θw小于 等于240度，則將0W修正為240度;如果0W大于等于270度，則將0W修正為270度；
[0045] 當(dāng)Z_HAl_0UT、Z_皿l_IN、Z_HCl_IN、Z_HA_0UT組合信號狀態(tài)為0x100 0，如果θw小于 等于270度，則將0W修正為270度;如果0W大于等于300度，則將0W修正為300度；
[0046] 當(dāng)Z_HAl_0UT、Z_皿l_IN、Z_肥l_IN、Z_HA_0UT組合信號狀態(tài)為0xl100 ，如果θw小于 等于300度，則將0W修正為300度;如果0W大于等于330度，則將0W修正為330度；
[0047] 當(dāng)Z_HAl_0UT、Z_皿l_IN、Z_肥l_IN、Z_HA_0UT組合信號狀態(tài)為0xll01，如果目w小于 等于330度，則將0W修正為330度;如果0W大于等于360度，則將0W修正為0度；
[0048] 步驟4:計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)時(shí)角度Θ:
[0049]
[(K)加 ]
[0051 ] 步驟5:按照cp_ii和驅(qū)動信號對應(yīng)關(guān)系，輸出IGBT導(dǎo)通對應(yīng)的2路驅(qū)動信號：
[0化2] 當(dāng)cp_ii為0,化和Wn對應(yīng)的IGBT導(dǎo)通，其它驅(qū)動信號對應(yīng)的IGBT截止；
[0化3] 當(dāng)cp_ii為1，Vp和Wn對應(yīng)的IGBT導(dǎo)通，其它驅(qū)動信號對應(yīng)的IGBT截止；
[0化4] 當(dāng)cp_ii為2，Un和Vp對應(yīng)的IGBT導(dǎo)通，其它驅(qū)動信號對應(yīng)的IGBT截止；
[0化日]當(dāng)cp_ii為3，Un和Wp對應(yīng)的IGBT導(dǎo)通，其它驅(qū)動信號對應(yīng)的IGBT截止；
[0化6] 當(dāng)cp_i i為4，Vn和Wp對應(yīng)的IGBT導(dǎo)通，其它驅(qū)動信號對應(yīng)的IGBT截止；
[0化7] 當(dāng)cp_ii為5,化和Vn對應(yīng)的IGBT導(dǎo)通，其它驅(qū)動信號對應(yīng)的IGBT截止；
[005引步驟6:在復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD中，將2路驅(qū)動信號進(jìn)行PWM調(diào)制，再將經(jīng)過PWM 調(diào)制的2路驅(qū)動信號輸出。
[0059] 所述的步驟6調(diào)制采用H_PWM-L_0N型調(diào)制方式。
[0060] 有益效果
[0061] 本發(fā)明提出的一種能夠抑制轉(zhuǎn)矩脈動的大功率雙轉(zhuǎn)無刷直流電機(jī)換相方法，可W 很好地實(shí)現(xiàn)大功率雙轉(zhuǎn)無刷直流電機(jī)運(yùn)行中的電子換相和轉(zhuǎn)矩抑制，提升了系統(tǒng)的使用壽 命和工作穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0062] 圖1雙轉(zhuǎn)無刷直流電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖
[0063] 1-內(nèi)軸、2-外軸、3-漆包線、4-內(nèi)轉(zhuǎn)子、5-外轉(zhuǎn)子、6-磁鋼、7-外轉(zhuǎn)子霍爾盤、8-滑 環(huán)、9-內(nèi)轉(zhuǎn)子霍爾盤；
[0064] 圖2雙轉(zhuǎn)無刷直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)原理框圖
[0065] 圖3雙轉(zhuǎn)無刷直流電機(jī)"Ξ相星型六狀態(tài)"示意圖
[0066] 圖4雙轉(zhuǎn)無刷直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)主程序流程圖
[0067] 圖5霍爾位置信號時(shí)序邏輯圖
[0068] 圖6霍爾位置信號光電隔離電路圖
[0069] 圖巧區(qū)動信號隔離與放大電路圖
[0070] 圖8換相控制程序流程圖
【具體實(shí)施方式】
[0071] 現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例、附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：
[0072] 本實(shí)施例為對水下航行器中的大功率雙轉(zhuǎn)無刷直流電機(jī)進(jìn)行換相控制。
[0073] 參照附圖1，雙轉(zhuǎn)無刷直流電機(jī)由內(nèi)轉(zhuǎn)子4、外轉(zhuǎn)子5、內(nèi)轉(zhuǎn)子霍爾盤9、外轉(zhuǎn)子霍爾 盤7、內(nèi)軸1、外軸2、滑環(huán)8等構(gòu)成。
[0074] 參照附圖2,雙轉(zhuǎn)無刷直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)由DSP控制器、復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD、 內(nèi)外轉(zhuǎn)子霍爾位置信號采集電路、電壓轉(zhuǎn)換模塊、電流檢測與保護(hù)電路、逆變器、直流電源、 雙轉(zhuǎn)無刷直流電機(jī)本體、通訊電路、上位機(jī)、換相控制模塊等組成。
[0075] 參照附圖4,雙轉(zhuǎn)無刷直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)主程序由系統(tǒng)初始化、初始啟動、換相控 審IJ、電流檢測、電流滯環(huán)調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)速計(jì)算、轉(zhuǎn)速PID調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù)發(fā)送等模塊組成。
[0076] 參照附圖6,霍爾位置信號光電隔離電路由光電隔離器件N2、電阻R9與R10和濾波 電容C12組成，D_HA1_IN為經(jīng)過霍爾位置信號采集電路采集到的7路霍爾位置信號中的一 路，連接在光電隔離器件N2輸入端的陰極，光電隔離器件N2輸入端的陽極通過與一個(gè)電阻 R9串聯(lián)上拉至5VH，N2輸入端的陰極與陽極之間連接一個(gè)濾波電容C12，輸出端的發(fā)射極接 地，集電極通過串聯(lián)一個(gè)電阻R10與5V相連，輸出端的集電極輸出為經(jīng)光電隔離后的霍爾位 置信號 D_HA1_0UT;
[0077] 參照附圖7,驅(qū)動信號隔離與放大電路由高速光禪N1和電阻R1、R2、R3構(gòu)建，UP_IN 為經(jīng)過在DSP中換相控制和在CPLD中PWM調(diào)制處理后輸出的驅(qū)動信號，通過串聯(lián)一個(gè)電阻R1 上拉至5V電源，同時(shí)串聯(lián)另一個(gè)電阻R2連接到高速光禪N1輸入端的陰極，N1輸入端的陽極 與巧V電源相接，N1輸出端的發(fā)射極接地，其集電極與5VIGBT之間串聯(lián)一個(gè)電阻R3,同時(shí)輸 出經(jīng)隔離放大處理后的IGB巧區(qū)動信號UP_0UT。
[0078] 如此，大功率雙轉(zhuǎn)無刷直流電機(jī)換相控制系統(tǒng)運(yùn)行過程如下：雙轉(zhuǎn)無刷直流電機(jī) 運(yùn)行時(shí)內(nèi)外轉(zhuǎn)子同時(shí)轉(zhuǎn)動，內(nèi)外轉(zhuǎn)子霍爾盤感應(yīng)到內(nèi)外轉(zhuǎn)子的位置變化產(chǎn)生實(shí)時(shí)的霍爾位 置信號，每個(gè)轉(zhuǎn)子一共有7路霍爾位置信號，其時(shí)序邏輯如附圖5所示。通過內(nèi)外轉(zhuǎn)子霍爾位 置信號采集電路可W采集得到內(nèi)外轉(zhuǎn)子共14路霍爾位置信號D_HA1_IN、D_HB1_IN、D_HC1_ IN、D_HA2_IN、DJffl2_IN、D_HC2_IN、DJlZ_IN、Z_HAl_IN、ZJffll_IN、Z_HCl_IN、Z_HA2_IN、Z_ 皿2_IN、Z_HC2_IN、Z_HZ_IN，運(yùn)14路霍爾位置信號經(jīng)過霍爾位置信號光電隔離電路可W隔 離出 14路信號D_HA1_0UT、D_HB 1_0UT、D_HC 1_0UT、D_HA2_0UT、D_HB2_0UT、D_HC2_0UT、D_HZ_ OUT、Z_HA1J)UT、Z_HB1_0UT、Z_HC1J)UT、Z_HA2J)UT、Z_HB2_0UT、Z_HC2_0UT、Z_HZ_OUT，輸入 到復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD，在復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD中完成相應(yīng)的邏輯處理后輸入到 DSP控制器中，在DSP控制器中執(zhí)行電機(jī)換相程序后輸出6路IGBT驅(qū)動信號，運(yùn)6路IGBT驅(qū)動 信號再輸入到復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD中，在CPLD中進(jìn)行PWM調(diào)制，輸出最終的經(jīng)過PWM調(diào) 制的6路IGB巧E動信號給逆變器，實(shí)現(xiàn)大功率雙轉(zhuǎn)無刷直流電機(jī)換相控制。
[0079] 參照附圖8,換相控制程序?qū)嵤┓譃閃下步驟：
[0080] (1)在復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD中對霍爾位置信號D_HA2_0UT、D_HB2_0UT、D_HC2_ OUT、Z_HA2_0UT、Z_HB2_0UT、Z_HC2_0UT 進(jìn)行兩兩相或邏輯處理，得到信號 D_HA_0UT 和 Z_HA_ OUT輸入到DSP控制器中；
[0081 ] D_HA_0UT = D_HA2_0UT| |D_HB2_0UT
[0082] +D_HA2_0UT||D_HC2_0UT；
[0083] +D_HB2_0UT||D_HC2_0UT
[0084] Z_HA_0UT = Z_HA2_0UT| | Z_HB2_0UT [00化]+Z_HA2_0UT I I ZJ1C2_0UT;
[00化]+Z_HB2_0UT I I ZJ1C2_0UT
[0087] (2)在DSP控制器中內(nèi)外轉(zhuǎn)子均轉(zhuǎn)過一個(gè)電周期的情況下，計(jì)算內(nèi)外轉(zhuǎn)子位置0n、0w
[0088] 內(nèi)轉(zhuǎn)子實(shí)時(shí)角度錢=; I她
[0089] 外轉(zhuǎn)子實(shí)時(shí)角度成=;
[0090] 其中：Τη為內(nèi)轉(zhuǎn)子距離上一個(gè)D_HA1_0UT下降沿的時(shí)間寬度；
[0091 ] Tnb為內(nèi)轉(zhuǎn)子上一圈兩個(gè)D_HA1_0UT下降沿之間的時(shí)間寬度；
[0092] Tw為外轉(zhuǎn)子距離上一個(gè)Z_HA1_0UT下降沿的時(shí)間寬度；
[0093 ] Twb為外轉(zhuǎn)子上一圈兩個(gè)Z_HA1_0UT下降沿之間的時(shí)間寬度；
[0094] (3)根據(jù)霍爾位置信號41、81、(：1、4組合信號狀態(tài)對內(nèi)外轉(zhuǎn)子位置0。、0^進(jìn)行角度修 正處理；
[0095]
[0097] (4)計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)時(shí)角度θ [009引
[0096]
[0099] (5)按照表巧區(qū)動信號和cp_ii對應(yīng)表，輸出驅(qū)動信號Up、UN、Vp、VN、Wp、WN中導(dǎo)通的2 路。
[0100] 表巧E動信號和cp_ii對應(yīng)表
[0101]
[0102] (6)在復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD中，將2路驅(qū)動信號進(jìn)行PWM調(diào)制，采用H_PWM-L_0N 型調(diào)制方式，再將經(jīng)過PWM調(diào)制的2路驅(qū)動信號輸出，運(yùn)樣處理可W顯著的減小電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈 動。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種能夠抑制轉(zhuǎn)矩脈動的大功率雙轉(zhuǎn)無刷直流電機(jī)換相方法，其特征在于步驟如 下： 步驟1:在復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD中對霍爾位置信號D_HA2_0UT、D_HB2_0UT、D_HC2_ OUT、Z_HA2_0UT、Z_HB2_0UT、Z_HC2_0UT 進(jìn)行兩兩相或邏輯運(yùn)算，得到信號D_HA_OUT和Z_HA_ OUT輸入到DSP控制器中； D_HA_0UT = D_HA2_0UT| |D_HB2_0UT +D_HA2_0UTI ID_HC2_0UT； +D_HB2_0UTI ID_HC2_0UT Z_HA_0UT = Z_HA2_0UT| | Z_HB2_0UT +Z_HA2_0UTI IZ_HC2_0UT； +Z_HB2_0UTI IZ_HC2_0UT 步驟2:在DSP控制器中內(nèi)外轉(zhuǎn)子均轉(zhuǎn)過一對極的情況下，計(jì)算內(nèi)轉(zhuǎn)子位置θη、外轉(zhuǎn)子位 置Θ?:其中:Τη為內(nèi)轉(zhuǎn)子距離上一個(gè)D_HA1_0UT下降沿的時(shí)間寬度； Tnb為內(nèi)轉(zhuǎn)子上一圈兩個(gè)D_HA1_0UT下降沿之間的時(shí)間寬度； Tw為外轉(zhuǎn)子距離上一個(gè)Z_HA1_0UT下降沿的時(shí)間寬度； Twb為外轉(zhuǎn)子上一圈兩個(gè)Z_HA1_0UT下降沿之間的時(shí)間寬度； 步驟3:根據(jù)霍爾位置信號0_說1_01]1'、0_冊1_110_!0_預(yù)、0_說_01]1'組合信號狀態(tài)對 內(nèi)轉(zhuǎn)子位置θη進(jìn)行角度修正： 當(dāng)0_骱1_01]1'、0_冊1_預(yù)、0_!0_預(yù)、0_骱_01]1'組合信號狀態(tài)為(^0101，如果911大于等于 30度，則將θη修正為30度； 當(dāng)0_骱1_01]1'、0_冊1_預(yù)、0_!0_預(yù)、0_骱_01]1'組合信號狀態(tài)為(^0100，如果911小于等于 30度，則將θη修正為30度;如果0"大于等于60度，則將θη修正為60度； 當(dāng)0_骱1_01]1'、0_冊1_預(yù)、0_!0_預(yù)、0_骱_01]1'組合信號狀態(tài)為(^0110，如果911小于等于 60度，則將θη修正為60度;如果0"大于等于90度，則將θη修正為90度； 當(dāng)0_骱1_01]1'、0_冊1_預(yù)、0_!0_預(yù)、0_骱_01]1'組合信號狀態(tài)為(^0111，如果911小于等于 90度，則將θη修正為90度;如果0"大于等于120度，則將θη修正為120度； 當(dāng)0_骱1_01]1'、0_冊1_預(yù)、0_!0_預(yù)、0_骱_01]1'組合信號狀態(tài)為(^0011，如果911小于等于 120度，則將θη修正為120度;如果0"大于等于150度，則將θη修正為150度； 當(dāng)0_骱1_01]1'、0_冊1_預(yù)、0_!0_預(yù)、0_骱_01]1'組合信號狀態(tài)為(^0010，如果911小于等于 150度，則將θη修正為150度;如果0"大于等于180度，則將θη修正為180度； 當(dāng)0_說1_01]1'、0_冊1_預(yù)、0_!1(：1_預(yù)、0_說_01]1'組合信號狀態(tài)為(^1010，如果911小于等于 180度，則將θη修正為180度;如果0"大于等于210度，則將θη修正為210度； 當(dāng)0_說1_01]1'、0_冊1_預(yù)、0_!1(：1_預(yù)、0_說_01]1'組合信號狀態(tài)為(^1011，如果911小于等于 210度，則將θη修正為210度;如果0"大于等于240度，則將θη修正為240度； 當(dāng)0_說1_01]1'、0_冊1_預(yù)、0_!1(：1_預(yù)、0_說_01]1'組合信號狀態(tài)為(^1001，如果911小于等于 240度，則將θη修正為240度;如果0"大于等于270度，則將θη修正為270度； 當(dāng)0_骱1_01]1'、0_冊1_預(yù)、0_!0_預(yù)、0_骱_01]1'組合信號狀態(tài)為(^1000，如果911小于等于 270度，則將θη修正為270度;如果0"大于等于300度，則將θη修正為300度； 當(dāng)0_說1_01]1'、0_冊1_預(yù)、0_!1(：1_預(yù)、0_說_01]1'組合信號狀態(tài)為(^1100，如果911小于等于 300度，則將θη修正為300度;如果0"大于等于330度，則將θη修正為330度； 當(dāng)0_說1_01]1'、0_冊1_預(yù)、0_!1(：1_預(yù)、0_說_01]1'組合信號狀態(tài)為(^1101，如果911小于等于 330度，則將θη修正為330度;如果θη大于等于360度，則將θη修正為〇度； 根據(jù)霍爾位置信號Z_HA1_0UT、Z_HB1_IN、Z_HC1_IN、Z_HA_0UT組合信號狀態(tài)對外轉(zhuǎn)子 位置心進(jìn)行角度修正： 當(dāng)2_骱1_01]1'、2_冊1_預(yù)、2_!0_預(yù)、2_骱_01]1'組合信號狀態(tài)為(^0101，如果9,大于等于 30度，則將0W修正為30度； 當(dāng)2_骱1_01]1'、2_冊1_預(yù)、2_!0_預(yù)、2_骱_01]1'組合信號狀態(tài)為(^0100，如果9,小于等于 30度，則將9W修正為30度;如果9(^大于等于60度，則將9W修正為60度； 當(dāng)2_骱1_01]1'、2_冊1_預(yù)、2_!0_預(yù)、2_骱_01]1'組合信號狀態(tài)為(^0110，如果9,小于等于 60度，則將9W修正為60度;如果9(^大于等于90度，則將9W修正為90度； 當(dāng)2_骱1_01]1'、2_冊1_預(yù)、2_!0_預(yù)、2_骱_01]1'組合信號狀態(tài)為(^0111，如果9,小于等于 90度，則將0W修正為90度;如果0,大于等于120度，則將0W修正為120度； 當(dāng)2_骱1_01]1'、2_冊1_預(yù)、2_!0_預(yù)、2_骱_01]1'組合信號狀態(tài)為(^0011，如果9,小于等于 120度，則將0W修正為120度;如果0,大于等于150度，則將0W修正為150度； 當(dāng)2_骱1_01]1'、2_冊1_預(yù)、2_!0_預(yù)、2_骱_01]1'組合信號狀態(tài)為(^0010，如果9,小于等于 150度，則將0W修正為150度;如果0|大于等于180度，則將0W修正為180度； 當(dāng)2_說1_01]1'、2_冊1_預(yù)、2_!1(：1_預(yù)、2_說_01]1'組合信號狀態(tài)為(^1010，如果9,小于等于 180度，則將0W修正為180度;如果0|大于等于210度，則將0W修正為210度； 當(dāng)2_說1_01]1'、2_冊1_預(yù)、2_!1(：1_預(yù)、2_說_01]1'組合信號狀態(tài)為(^1011，如果9,小于等于 210度，則將0W修正為210度;如果0,大于等于240度，則將0W修正為240度； 當(dāng) Z_HA1_0UT、Z_HB1_IN、Z_HC1_IN、Z_HA_0UT 組合信號狀態(tài)為 0x1001，如果 9,小于等于 240度，則將0W修正為240度;如果0,大于等于270度，則將0W修正為270度； 當(dāng) Z_HA1_0UT、Z_HB1_IN、Z_HC1_IN、Z_HA_0UT 組合信號狀態(tài)為0x1000,如果 9,小于等于 270度，則將0W修正為270度;如果0,大于等于300度，則將0W修正為300度； 當(dāng) Z_HA1_0UT、Z_HB1_IN、Z_HC1_IN、Z_HA_0UT 組合信號狀態(tài)為(^1100，如果9,小于等于 300度，則將0W修正為300度;如果0,大于等于330度，則將0W修正為330度； 當(dāng) Z_HA1_0UT、Z_HB1_IN、Z_HC1_IN、Z_HA_0UT 組合信號狀態(tài)為(^1101，如果9,小于等于 330度，則將0W修正為330度;如果0,大于等于360度，則將0W修正為〇度； 步驟4:計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)時(shí)角度Θ: θ = θη+θψ； If(0^36〇)0 = 0-36〇； cp_ii = 0/6〇； 步驟5:按照cp_ii和驅(qū)動信號對應(yīng)關(guān)系，輸出IGBT導(dǎo)通對應(yīng)的2路驅(qū)動信號： 當(dāng)cp_i i為0，Up和WN對應(yīng)的IGBT導(dǎo)通，其它驅(qū)動信號對應(yīng)的IGBT截止； 當(dāng)cp_i i為1，Vp和WN對應(yīng)的IGBT導(dǎo)通，其它驅(qū)動信號對應(yīng)的IGBT截止； 當(dāng)cp_i i為2，UN和Vp對應(yīng)的IGBT導(dǎo)通，其它驅(qū)動信號對應(yīng)的IGBT截止； 當(dāng)cp_i i為3，UN和Wp對應(yīng)的IGBT導(dǎo)通，其它驅(qū)動信號對應(yīng)的IGBT截止； 當(dāng)cp_i i為4，VN和Wp對應(yīng)的IGBT導(dǎo)通，其它驅(qū)動信號對應(yīng)的IGBT截止； 當(dāng)cp_i i為5，Up和VN對應(yīng)的IGBT導(dǎo)通，其它驅(qū)動信號對應(yīng)的IGBT截止； 步驟6:在復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD中，將2路驅(qū)動信號進(jìn)行PWM調(diào)制，再將經(jīng)過PWM調(diào)制 的2路驅(qū)動信號輸出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能夠抑制轉(zhuǎn)矩脈動的大功率雙轉(zhuǎn)無刷直流電機(jī)換相方法， 其特征在于所述的步驟6調(diào)制采用!1_?￥1-1^(^型調(diào)制方式。
【文檔編號】H02P6/17GK106059405SQ201610369348
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月30日
【發(fā)明人】張克涵, 狄正飛, 胡欲立, 宋保維, 潘光, 嚴(yán)衛(wèi)生, 劉明雍
【申請人】西北工業(yè)大學(xué)