CN108390511A - 一种开关磁阻电机及其控制方法、装置和系统 - Google Patents
一种开关磁阻电机及其控制方法、装置和系统 Download PDFInfo
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Abstract
本申请实施例公开了一种开关磁阻电机及其控制方法、装置和系统,该开关磁阻电机,包括:定子铁心和冷凝器;所述定子铁心外部套设有密封壳体;所述密封壳体内部配置有蒸发冷却液体,所述定子铁心浸泡在所述蒸发冷却液体内;所述密封壳体的上部设置有冷凝器,所述冷凝器内部冷却介质流量可调,可以改变密封壳体内部的非材料阻尼系数,从而实现了对开关磁阻电机运行时定子铁心振动的抑制,达到减振降噪的效果。
Description
技术领域
本申请涉及电机控制技术领域,尤其涉及一种开关磁阻电机及其控制方法、装置和系统。
背景技术
开关磁阻电机(switched reluctance motor,SRM)结构简单、坚固、制造工艺简单,成本低,能适用于各种恶劣环境,调速范围宽且具有高效率。各种突出的优点使得开关磁阻电机已成为交流电机驱动系统、直流电机驱动系统及永磁无刷直流电机驱动系统的有力竞争者。但是由于开关磁阻电机为双凸极结构,不可避免地存在转矩脉动、振动大、噪声大等最主要的缺点。
因此,如何减小开关磁阻电机的振动和噪声是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例提供了一种开关磁阻电机及其控制方法、装置和系统,能够解决现有技术中开关磁阻电机运行过程中的振动和噪声等问题。
本申请实施例提供的一种开关磁阻电机,包括:定子铁心和冷凝器;
所述定子铁心外部套设有密封壳体;
所述密封壳体内部配置有蒸发冷却液体,所述定子铁心浸泡在所述蒸发冷却液体内;
所述密封壳体的上部设置有冷凝器,所述冷凝器内部冷却介质流量可调。
可选的,所述冷凝器,包括:流量调节阀;
所述流量调节阀,用于调整所述冷却介质的流量。
可选的,还包括:温度检测单元;
所述温度检测单元,用于检测所述蒸发冷却液体的温度,以使控制器根据该温度调节冷却介质的流量。
本申请实施例提供的一种开关磁阻电机控制方法,应用于如上述任意实施例所述的开关磁阻电机;所述方法,包括:
获取所述蒸发冷却液体的检测温度;
根据所述检测温度,调节所述冷却介质的流量,以使所述蒸发冷却液体的温度维持在预设温度。
可选的,所述根据所述检测温度,调节所述冷却介质的流量,之前还包括:
获取所述开关磁阻电机的开通角和关断角,得到开关角组合;
查找预设的配置表,确定所述配置表中与所述开关角组合对应的温度,得到所述预设温度;所述配置表包括至少一个开关角组合和温度的对应关系。
可选的,所述根据所述检测温度,调节所述冷却介质的流量,具体包括:
判断所述检测温度和所述预设温度的大小关系;
当所述检测温度大于所述预设温度时,增大所述冷却介质的流量后,返回执行所述判断所述检测温度和所述预设温度的大小关系;
当所述检测温度小于所述预设温度时,减小所述冷却介质的流量,返回执行所述判断所述检测温度和所述预设温度的大小关系。
本申请实施例提供的一种开关磁阻电机控制装置,应用于如上述任意实施例所述的开关磁阻电机;所述装置,包括:温度检测模块和流量调节模块;
所述温度检测模块,用于检测所述蒸发冷却液体的检测温度;
所述流量调节模块,用于根据所述检测温度,调节所述冷却介质的流量,以使所述蒸发冷却液体的温度维持在预设温度。
可选的,所述装置,还包括:组合获取模块和温度查询模块;
所述组合获取模块,用于获取所述开关磁阻电机的开通角和关断角,得到开关角组合;
所述温度查询模块,用于查找预设的配置表,确定所述配置表中与所述组合获取模块获得的开关角组合对应的温度,得到所述预设温度;所述配置表包括至少一个开关角组合和温度的对应关系。
可选的,所述流量调节模块,具体包括:判断子模块、第一调节子模块和第二调节子模块;
所述判断子模块,用于判断所述检测温度和所述预设温度的大小关系;
所述第一调节子模块,用于当所述判断子模块判断所述检测温度大于所述预设温度时,增大所述冷却介质的流量后,返回执行所述判断所述检测温度和所述预设温度的大小关系;
所述第二调节子模块,用于当所述判断子模块判断所述检测温度小于所述预设温度时,减小所述冷却介质的流量,返回执行所述判断所述检测温度和所述预设温度的大小关系。
本申请实施例提供的一种开关磁阻电机控制系统,包括:开关磁阻电机和控制单元;
所述开关磁阻电机,包括:定子铁心、温度检测单元和冷凝器;
所述定子铁心外部套设有密封壳体;
所述密封壳体内部配置有蒸发冷却液体,所述定子铁心浸泡在所述蒸发冷却液体内;
所述温度检测单元,用于检测所述蒸发冷却液体的温度;
所述密封壳体的上部设置有冷凝器,所述冷凝器内部冷却介质流量可调;
所述控制单元,用于执行如上述任意实施例所述的开关磁阻电机控制方法。
与现有技术相比,本申请至少具有以下优点:
在本申请实施例中,开关磁阻电机的定子铁心浸泡在密封壳体中的蒸发冷却液体内,密封壳体的上部还设置有冷凝器,以调节该蒸发冷却液体的温度。冷凝器内冷却液体的流量可调,使得对蒸发冷却液体的温度可以在一定范围内调节,改变了密封壳体内部的非材料阻尼系数,从而实现了对开关磁阻电机运行时定子铁心振动的抑制,达到减振降噪的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,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它的附图。
图1为现有的一种SRM结构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种开关磁阻电机的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的另一种开关磁阻电机的结构示意图;
图4为本申请实施例提供的一种开关磁阻电机控制方法的流程示意图;
图5为本申请实施例提供的另一种开关磁阻电机控制方法的流程示意图;
图6为本申请实施例提供的又一种开关磁阻电机控制方法的流程示意图;
图7为本申请实施例提供的一种开关磁阻电机控制装置的结构示意图;
图8为本申请实施例提供的一种开关磁阻电机控制系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
当今世界面临能源紧张与环境压力的双重危机,石油等一次能源的紧缺与世界范围内环境问题的日益严重,迫使各国政府不断加强对清洁能源车辆的研究开发。其中,电动汽车,顾名思义就是用电力完全替代石油类燃料来做驱动的汽车,相对于以汽油燃烧作为动力源的传统汽车而言,在环保、清洁、节能等方面占据着绝对的优势。在电动汽车的整个研制发展过程中,起到支撑作用的是三大要素,即“马达”、“逆变器”及“蓄电池”,电池技术与逆变技术的进步一直颇为显著,而影响车辆的行驶性能及燃效性能的马达(即驱动电机),却一直存在着这样或那样的问题。
目前,电动汽车的驱动电机主要有直流电动机、异步电动机、永磁无刷电动机、开关磁阻电动机等。由于驱动电机必须能够配置在汽车发动机与变速箱之间的狭小空间内,因此要求车载驱动电机小型化且高功率、高效率。而直流电动机、异步电动机等采用电磁感应原理的旋转电机难以实现小型化;永磁无刷电动机体积小、重量轻,从而被认为最有前景,但是它却存在着成本高、容易退磁的固有缺点。开关磁阻电机结构简单、坚固、制造工艺简单,成本低,能适用于各种恶劣环境,调速范围宽且具有高效率,各种突出的优点使得开关磁阻电机已成为交流电机驱动系统、直流电机驱动系统及永磁无刷直流电机驱动系统的有力竞争者。
参见图1,该图为现有技术中开关磁阻电机的结构示意图。当A相绕组2′电流的控制开关SI和S2闭合时,A相通电,同时B相、C相不通电,A相励磁产生磁场,因电机的磁通总是沿磁阻最小的路径闭合,且当A相磁极的轴线与转子7′磁极a的轴线重合时磁路的磁阻最小,因此扭曲磁力线产生了切向拉力,试图使a-a'与A-A'重合,最终旋转到a-a'与A-A'重合的位置停止转动。随后若要使电机连续转动,就需要使B相通电,同时A相和C相断电,此时电机内的磁场变成了以B相磁极为轴线的磁场,电机转子7′会继续旋转直到与B-B'完全重合。随后给C相通电,同时A相和B相断电,此时电机内的磁场变成了以C相磁极为轴线的磁场,电机转子7′会继续旋转直到与C-C'完全重合为止。如此反复循环,只要三相定子绕组2′按A-B-C-A-B-……的顺序依次通电,电机的转子7′就会绕转轴8′的中心线一直沿同一方向旋转。
由上述工作过程可以看出,开关磁阻电机产生的电磁转矩,不同于传统的交、直流电机的稳定的电磁转矩,其电磁转矩是脉动性质的,相应的磁拉力不仅有切向的,还有径向的,其中拉动电机运转的是磁拉力的切向分量,因其脉动性质,导致电机运行不平稳、产生形变和振动,进而产生严重的噪声。磁拉力的径向分量会随着转子7′位置和定子绕组2′电流发生变化,由此导致了电机定子铁芯1′的形变和振动,进而又产生了更加严重的噪声。
为此,本申请实施例提供了一种开关磁阻电机及其控制方法和装置,通过调节浸泡定子铁心的蒸发冷却液体的非材料阻尼系数,彻底抑制衰减掉定子振动,消除开关磁阻电机的振动和噪声,这对电动汽车获得良好的牵引特性、提高车辆系统的操纵稳定性与乘坐舒适性具有至关重要的意义。
基于上述思想,为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。
参见图2,该图为本申请实施例提供的一种开关磁阻电机的结构示意图。
本申请实施例提供的开关磁阻电机,包括:定子铁心10和冷凝器20;
定子铁心10外部套设有密封壳体30;
密封壳体30内部配置有蒸发冷却液体31,定子铁心10浸泡在蒸发冷却液体31内;
密封壳体30的上部设置有冷凝器20,冷凝器20内部冷却介质流量可调。
在本申请实施例中,利用密封壳体30对SRM定子进行整体密封,密封壳体30内部灌注蒸发冷却液体31没过整个定子铁心10,并在密封壳体30的上部安装冷凝器20,该冷凝器20中冷却介质的流量可调。
当SRM运行时,定子铁心10发出的热量传递给蒸发冷却液体31,使得蒸发冷却液体31沸腾。蒸发冷却液体31蒸发为气态后,因密度减小而上升脱离液面,并继续上升与冷凝器20接触,气态的蒸发冷却液体31将热量传递给冷凝器20后液化,回到液体状态,再滴回到液面。这样就可以将定子铁心10发出的热量源源不断传给冷凝器20,再通过冷凝器20中的冷却介质(如冷风或者冷却水等),将这些热量全部带走。
由于油、水等各类液体具备粘度属性,它们在管道、箱体、油腔、缸体等容器内流动时均呈现出不同程度的粘滞性,能够起到阻尼作用,消耗振动能量,这种现象称之为非材料阻尼,或者粘性阻尼。当SRM运行期间定子振动时,由于定子铁芯10周围充满了气液两相的蒸发冷却液体31,且蒸发冷却液体31呈蒸发、冷却的循环往复运动状态,具备一定的流动速度,形成了比较强的非材料阻尼,定子铁心10将受到很强的非材料阻尼力,阻碍了定子铁心10的振动,消耗其振动能量,抑制了SRM运行期间的振动发展,振动源头被削弱了,其噪声强度自然随之也大幅度减小。
发明人在研究中发现,由于冷凝器20中冷却介质的流量可调,能够改变蒸发冷却液体31的温度,从而可以对密封壳体30内的蒸发冷却液体31的气液两相流的动力粘度进行控制,能够改变该动力粘度所对应的非材料阻尼系数。而通过调整密封壳体30内蒸发冷却液体的非材料阻尼系数,可以最大限度的抑制衰减定子铁芯10的振动,使得SRM运行期间定子振幅输出最小,从而抑制定子的振动,消除开关磁阻电机的振动和噪声,使得SRM具有更好的减振降噪效果。具体原理如下:
在SRM运行过程中,一般要经历三个运行阶段:起动、恒转矩和恒功率。起动阶段,为了能够获得较大的起动转矩,往往保持开、关角不变;恒转矩阶段,采用电流斩波控制方式,开、关角稍有调整;恒功率阶段,采用角度位置控制方式,开、关角要频繁调整。
对应这三种运行方式下的开通角θon和关断角θoff的组合,设SRM驱动部分的主电路直流侧激励电源为E,采用常规传统的换相方法,则单相定子电路对应的开通、关断的激励方程如下式(1):
式中,uk为施加在每相定子绕组上的电压,θ为转子位置角。
根据前面的阐述,在SRM一相刚导通一刻,正是换相刚开始的时刻,一相开始导通,根据式(1)则该相的相电压由-E正跃变到+E,由此激发的振动如下式(2):
式中,c为气液两相流介质的非材料阻尼系数,A为SRM定子的最大振幅,m为定子的质量,ω0为定子的固有频率。
经过t1时刻后,转子运行到关断角位置,该导通相开始关断,则它的相电压由+E负跃变到-E,由此激发的振动如下式(3):
则,定子铁芯10上的被激发的总合成振动为式(2)与式(3)之和,即式(4):
式中,f(x)为定子铁芯10的振幅。
由式(2)-(4)可知,通过调整密封壳体30内蒸发冷却液体的非材料阻尼系数c,可以使得SRM运行期间定子振幅输出最小,从而抑制定子的振动,消除开关磁阻电机的振动和噪声。
而非材料阻尼系数与密封壳体30内蒸发冷却液体31的物理状态密切相关。假设,蒸发冷却液体31的非材料阻尼系数为c、动力粘度为μ,由蒸发冷却液体31蒸发、冷却产生的流动速度为υ,与蒸发冷却液体31接触的定子振动面积为S,蒸发冷却液体31流动通过的流道宽度为δ,则根据振动力学,可得非材料阻尼力FC如下式(5),
Fc=c·υ (5)
根据流体力学中的牛顿内摩擦定律,可得流体运动中的粘滞摩擦力为下式(6),
已知液体流动过程中的非材料阻尼来自于其粘度,即FC=Fμ,可得出下式(7),
根据流体力学理论所描述的流体粘度的变化规律,液体粘度的大小取决于分子间距和分子引力,当温度升高或压强降低时,液体膨胀、分子间距增大、分子引力减小,故粘度降低,反之温度降低或压强升高时,液体粘度增大,这种液体粘度变化规律可以用式(8)指数形式来表达:
式中,μ0是温度为t0、计示压强为零时的液体动力粘度,μ是温度为t、计示压强为p时的液体动力粘度,a是压强升高时反映液体粘度增长快慢程度的一个指数,一般称为液体的粘压指数;λ是温度升高时反映液体粘度降低快慢程度的一个指数,一般称为液体的粘温指数。除非压强极高,大于107Pa,通常情况下的液体粘度受压强的影响十分微弱,而对温度变化十分敏感,温度稍有生高,液体动力粘度明显下降。对于,本申请实施例所提供的开关磁阻电机,其密封壳体30内的压强不可能达到107Pa这样高,而是基本与外界空气大气压压强差不多或略低的水平上,远远低于107Pa,因此完全能够忽略压强对液体粘度的影响。
而气体与液体的粘度变化规律不同,由于气体分子间距比较大而且分子运动比较剧烈,按照分子运动论,气体动力粘度的统计平均值为式(9):
式中,分子密度ρ与温度成反比、与压强成正比,分子运动平均速度υ'及分子平均自由程l均与温度成正比、与压强成反比。所以,当温度升高时,气体动力粘度增大,而当压强升高时气体动力粘度减小。
具体实施时,密封壳体31内的气液两相流状态的蒸发冷却液体31大部分仍为液态,所以其流体动力粘度与纯液态动力粘度基本一致,仍符合式(8)的变化规律。因此,在SRM运行期间,则只要调节密封壳体30内蒸发冷却液体31的温度就可以改变其动力粘度,再根据式(7)可知,蒸发冷却液体31的温度变化也就改变了蒸发冷却液体31流动过程中的非材料阻尼系数c。
综上所述,在本申请实施例中,即可通过调节冷凝器20中冷凝介质的流量,调节蒸发冷却液体31的温度,改变蒸发冷却液体31流动过程中的非材料阻尼系数,从而改变了SRM定子振动的振幅,能够对SRM的振动和噪声进行抑制。
在本申请实施例一些可能的实现方式中,继续参见图2,该冷凝器20,具体可以包括流量调节阀21,用于调节冷凝器20中冷却介质的流量。
实际应用中,流量调节阀21具体可以是智能电子流量调节阀。智能电子流量调节阀是一个能精确调节介质流量、低功耗的智能控制装置,它可以与电脑或单片机连接,接受计算机指令的实时控制,并随时发送介质的当前实际流速。
在本申请实施例一些可能的实现方式中,如图3所示,本申请实施例所提供的开关磁阻电机还可以包括:温度检测单元40;
温度检测单元40,用于检测蒸发冷却液体31的温度,以使控制器可以根据该温度调节冷却介质的流量,精准的对蒸发冷却液体31的非材料阻尼系数进行调节,最大限度的对定子铁心10的振动进行削弱。
实际应用中,温度检测单元40具体可以是热电偶或其他测温元件,本申请实施例对此不作具体限定。温度检测单元40可以在定子绕组制作过程中埋设在密封壳体30内部。温度检测单元40的位置可以是与蒸发冷却液体31接触,或者,温度检测单元40可以完全浸没在蒸发冷却液体31内,以更加精准的检测蒸发冷却液体31的温度,对蒸发冷却液体31的非材料阻尼系数进行更加精准的控制,以尽可能的消除定子铁芯10的振动。
在本申请实施例中,开关磁阻电机的定子铁心浸泡在密封壳体中的蒸发冷却液体内,密封壳体的上部还设置有冷凝器,以调节该蒸发冷却液体的温度。冷凝器内冷却液体的流量可调,使得对蒸发冷却液体的温度可以在一定范围内调节,改变了密封壳体内部的非材料阻尼系数,从而实现了对开关磁阻电机运行时定子铁心振动的抑制,达到减振降噪的效果。
基于上述实施例提供的开关磁阻电机,本申请实施例还提供了一种开关磁阻电机控制方法。
参见图4,该图为本申请实施例提供的一种开关磁阻电机控制方法的流程示意图。需要说明的是,本申请实施例所提供的开关磁阻电机控制方法,不仅适用于一般的一步关断控制方法,还可以适用于其他两步关断法和三步关断法等,本申请实施例对此不作具体限定。
本申请实施例提供的开关磁阻电机控制方法,应用于上述任意实施例提供的开关磁阻电机,该方法包括如下步骤S401-S402。
S401:获取蒸发冷却液体的检测温度。
在本申请实施例中,可以利用完全浸泡在蒸发冷却液体31中的测温元件(如热电偶等)对其温度进行检测,得到蒸发冷却液体31的检测温度,本申请实施例对检测温度的获得方式不作具体限定。
S402:根据检测温度,调节冷却介质的流量,以使蒸发冷却液体的温度维持在预设温度。
在本申请实施例中,预设温度为预先确定的可以使开关磁阻电机振动减小的蒸发冷却液体的温度。实际应用中,可以预先根据实验得到。由于不同的开通角和关断角组合所导致的定子振幅不同,实际应用中,为了提高振动抑制的效果,可以预先对不同的开通角和关断角组合设置不同的预设温度。
举例而言,可以预先用振动测量仪及其配套的传感器测量出SRM定子的振幅、振速与振动加速度的瞬态值,则在每一种运行方式下的每一个全控型功率开关器件开、关角组合下,逐渐调节蒸发冷却液体31的温度,不断实验直到找出令定子振幅最小的蒸发冷却液体31的温度,得到该开通角和关断角组合下的预设温度。
实际应用中,可以将实验得到的不同开通角和关断角组合以及该组合下的预设温度写入配置表,并将该配置表存储到控制SRM的控制芯片,然后通过查找配置表的方式,确定当前的预设温度。
则,在本申请实施一些可能的实现方式中,如图5所示,步骤S402之前,还可以包括如下步骤S501-S502。
S501:获取开关磁阻电机的开通角和关断角,得到开关角组合。
在实际应用中,在控制SRM动作时,控制芯片会首先检测SRM的运行阶段,这可以通过SRM的运行速度来实现,则发出控制开、关角应该组合的角度位置指令,控制每相定子绕组的开关状态,从而可以得到开关角组合。
S502:查找预设的配置表,确定配置表中与开关角组合对应的温度,得到预设温度;配置表包括至少一个开关角组合和温度的对应关系。
可以理解的是,S501-S502可以在步骤S401之前执行,也可以在步骤S401之后执行,或者与步骤S401并行执行,本申请实施例对此不做限定。
在本申请实施例一些可能的实现方式中,如图6所示,步骤S402,具体可以包括如下步骤S4021-S4023。
S4021:判断检测温度和预设温度的大小关系;当检测温度大于预设温度时,执行步骤S4022;当检测温度小于预设温度时,执行步骤S4023;当检测温度等于预设温度时,结束流程。
S4022:增大冷却介质的流量后,返回执行步骤S4021。
S4023:减小冷却介质的流量后,返回执行步骤S4021。
在本申请实施例中,调节冷凝器20中冷却介质的流量,直至检测温度达到预设温度为止。
在本申请实施例中,开关磁阻电机的定子铁心浸泡在密封壳体中的蒸发冷却液体内,密封壳体的上部还设置有冷凝器,以调节该蒸发冷却液体的温度。冷凝器内冷却液体的流量可调,使得对蒸发冷却液体的温度可以在一定范围内调节,改变了密封壳体内部的非材料阻尼系数,从而实现了对开关磁阻电机运行时定子铁心振动的抑制,达到减振降噪的效果。
基于上述实施例提供的开关磁阻电机及其控制方法,本申请实施例还提供了一种开关磁阻电机控制装置。
参见图7,该图为本申请实施例提供的一种开关磁阻电机控制装置的结构示意图。
本申请实施例提供的开关磁阻电机控制装置,应用于上述任意实施例提供的开关磁阻电机,可以配置于SRM控制芯片中;该开关磁阻电机控制装置,包括:温度检测模块100和流量调节模块200;
温度检测模块100,用于检测蒸发冷却液体的检测温度;
流量调节模块200,用于根据检测温度,调节冷却介质的流量,以使蒸发冷却液体的温度维持在预设温度。
可选的,流量调节模块200,具体可以包括:判断子模块、第一调节子模块和第二调节子模块;
判断子模块,用于判断检测温度和预设温度的大小关系;
第一调节子模块,用于当判断子模块判断检测温度大于预设温度时,增大冷却介质的流量后,返回执行判断检测温度和预设温度的大小关系;
第二调节子模块,用于当判断子模块判断检测温度小于预设温度时,减小冷却介质的流量,返回执行判断检测温度和预设温度的大小关系。
在一些可能的实现方式中,该开关磁阻电机控制装置,还可以包括:组合获取模块和温度查询模块;
组合获取模块,用于获取开关磁阻电机的开通角和关断角,得到开关角组合;
温度查询模块,用于查找预设的配置表,确定配置表中与组合获取模块获得的开关角组合对应的温度,得到预设温度;配置表包括至少一个开关角组合和温度的对应关系。
在本申请实施例中,开关磁阻电机的定子铁心浸泡在密封壳体中的蒸发冷却液体内,密封壳体的上部还设置有冷凝器,以调节该蒸发冷却液体的温度。冷凝器内冷却液体的流量可调,使得对蒸发冷却液体的温度可以在一定范围内调节,改变了密封壳体内部的非材料阻尼系数,从而实现了对开关磁阻电机运行时定子铁心振动的抑制,达到减振降噪的效果。
基于上述实施例提供的开关磁阻电机及其控制方法和装置,本申请实施例还提供了一种开关磁阻电机控制系统。
参见图8,该图为本申请实施例提供的一种开关磁阻电机控制系统的结构示意图。
本申请实施例提供的开关磁阻电机控制系统,包括:开关磁阻电机801和控制单元802。
其中,开关磁阻电机801可以是上述任意实施例所提供的开关磁阻电机;控制单元802,用于执行如上述任意实施例所提供的开关磁阻电机控制方法。
在本申请实施例中,开关磁阻电机的定子铁心浸泡在密封壳体中的蒸发冷却液体内,密封壳体的上部还设置有冷凝器,以调节该蒸发冷却液体的温度。冷凝器内冷却液体的流量可调,使得对蒸发冷却液体的温度可以在一定范围内调节,改变了密封壳体内部的非材料阻尼系数,从而实现了对开关磁阻电机运行时定子铁心振动的抑制,达到减振降噪的效果。
需要说明的是,本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统或装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上所述,仅是本申请的较佳实施例而已,并非对本申请作任何形式上的限制。虽然本申请已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本申请。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本申请技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本申请技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本申请技术方案的内容,依据本申请的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本申请技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种开关磁阻电机,其特征在于,包括:定子铁心和冷凝器;
所述定子铁心外部套设有密封壳体;
所述密封壳体内部配置有蒸发冷却液体,所述定子铁心浸泡在所述蒸发冷却液体内;
所述密封壳体的上部设置有冷凝器,所述冷凝器内部冷却介质流量可调。
2.根据权利要求1所述的开关磁阻电机,其特征在于,所述冷凝器,包括:流量调节阀;
所述流量调节阀,用于调整所述冷却介质的流量。
3.根据权利要求1或2所述的开关磁阻电机,其特征在于,还包括:温度检测单元;
所述温度检测单元,用于检测所述蒸发冷却液体的温度,以使控制器根据该温度调节冷却介质的流量。
4.一种开关磁阻电机控制方法,其特征在于,应用于如权利要求1-3任意一项所述的开关磁阻电机;所述方法,包括:
获取所述蒸发冷却液体的检测温度;
根据所述检测温度,调节所述冷却介质的流量,以使所述蒸发冷却液体的温度维持在预设温度。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述检测温度,调节所述冷却介质的流量,之前还包括:
获取所述开关磁阻电机的开通角和关断角,得到开关角组合;
查找预设的配置表,确定所述配置表中与所述开关角组合对应的温度,得到所述预设温度;所述配置表包括至少一个开关角组合和温度的对应关系。
6.根据权利要求4或5所述的方法,其特征在于,所述根据所述检测温度,调节所述冷却介质的流量,具体包括:
判断所述检测温度和所述预设温度的大小关系;
当所述检测温度大于所述预设温度时,增大所述冷却介质的流量后,返回执行所述判断所述检测温度和所述预设温度的大小关系;
当所述检测温度小于所述预设温度时,减小所述冷却介质的流量,返回执行所述判断所述检测温度和所述预设温度的大小关系。
7.一种开关磁阻电机控制装置,其特征在于,应用于如权利要求1-3任意一项所述的开关磁阻电机;所述装置,包括:温度检测模块和流量调节模块;
所述温度检测模块,用于检测所述蒸发冷却液体的检测温度;
所述流量调节模块,用于根据所述检测温度,调节所述冷却介质的流量,以使所述蒸发冷却液体的温度维持在预设温度。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述装置,还包括:组合获取模块和温度查询模块;
所述组合获取模块,用于获取所述开关磁阻电机的开通角和关断角,得到开关角组合;
所述温度查询模块,用于查找预设的配置表,确定所述配置表中与所述组合获取模块获得的开关角组合对应的温度,得到所述预设温度;所述配置表包括至少一个开关角组合和温度的对应关系。
9.根据权利要求7或8所述的装置,其特征在于,所述流量调节模块,具体包括:判断子模块、第一调节子模块和第二调节子模块;
所述判断子模块,用于判断所述检测温度和所述预设温度的大小关系;
所述第一调节子模块,用于当所述判断子模块判断所述检测温度大于所述预设温度时,增大所述冷却介质的流量后,返回执行所述判断所述检测温度和所述预设温度的大小关系;
所述第二调节子模块,用于当所述判断子模块判断所述检测温度小于所述预设温度时,减小所述冷却介质的流量,返回执行所述判断所述检测温度和所述预设温度的大小关系。
10.一种开关磁阻电机控制系统,其特征在于,包括:开关磁阻电机和控制单元;
所述开关磁阻电机,包括:定子铁心、温度检测单元和冷凝器;
所述定子铁心外部套设有密封壳体;
所述密封壳体内部配置有蒸发冷却液体,所述定子铁心浸泡在所述蒸发冷却液体内;
所述温度检测单元,用于检测所述蒸发冷却液体的温度;
所述密封壳体的上部设置有冷凝器,所述冷凝器内部冷却介质流量可调;
所述控制单元,用于执行如权利要求4-6任意一项所述的开关磁阻电机控制方法。
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