本發(fā)明涉及電氣傳動技術(shù)，尤其涉及一種基于正十二邊形的圓形磁鏈軌跡控制裝置及方法。

背景技術(shù)：

隨著環(huán)保意識的深入人心，具有零排放、無污染、能量利用率高等特點的電動汽車越來越受到消費者的青睞。三相永磁同步電機(jī)作為電動汽車的動力源，是電動汽車的重要配件之一。

目前，三相永磁同步電機(jī)的三相繞組分別通過兩只開關(guān)管與電源相連接。磁鏈軌跡控制過程中，采用電壓空間矢量控制方法，通過矢量坐標(biāo)變換、電流環(huán)控制、輸出坐標(biāo)變化等環(huán)節(jié)以對磁鏈軌跡進(jìn)行控制。

上述磁鏈軌跡控制過程中，矢量控制環(huán)節(jié)多，矢量算法復(fù)雜，導(dǎo)致三相永磁電機(jī)的響應(yīng)速度慢。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種基于正十二邊形的圓形磁鏈軌跡控制裝置及方法，以提高三相永磁電機(jī)的響應(yīng)速度。

第一個方面，本發(fā)明實施例提供一種基于正十二邊形的圓形磁鏈軌跡控制裝置，包括：

車載動力電池、輔助電源、主控制器、驅(qū)動電路、三相永磁同步電機(jī)、功率管單元、第一繼電器、第二繼電器與第三繼電器，其中，

所述車載動力電池包括第一段與第二段，所述第一段的負(fù)極與所述第二段的正極連接，所述第一段與所述第二端串聯(lián)，所述第一段與所述第二段的電壓為ud；

所述功率管單元包括第一開關(guān)管vt1、第二開關(guān)管vt2、第三開關(guān)管vt3、第四開關(guān)管vt4、第五開關(guān)管vt5、第六開關(guān)管vt6與第七開關(guān)管vt7；

所述第一段的正極與所述vt1、所述vt2與所述vt5的輸入端連接，所述第二段的負(fù)極與所述vt3、所述vt4與所述vt6的輸入端連接；

所述第一繼電器與所述三相永磁同步電機(jī)的a相繞組連接，所述第一繼電器的常開觸點與所述vt1、所述vt3的輸出端連接；

所述第二繼電器與所述三相永磁同步電機(jī)的b相繞組連接，所述第二繼電器的常開觸點與所述vt2、所述vt4的輸出端連接；

所述第三繼電器與所述三相永磁同步電機(jī)的c相繞組連接，所述第三繼電器的常開觸點與所述vt5、所述vt6的輸出端連接；

所述第一繼電器的常閉觸點、所述第二繼電器的常閉觸點以及所述第三繼電器的常閉觸點與所述第一段與所述第二段的連接點連接；

所述vt7與所述三相永磁同步電機(jī)的a相繞組、b相繞組與c相繞組連接；

所述主控制器，用于控制所述vt1、所述vt2、所述vt3、所述vt4、所述vt5、所述vt6或者所述vt7，以將所述三相永磁同步電機(jī)的磁鏈軌跡控制為圓形磁鏈軌跡；

所述輔助電源與所述主控制器電連接；

所述主控制器與所述驅(qū)動電路電連接；

所述驅(qū)動電路用于產(chǎn)生7路觸發(fā)脈沖，所述7路觸發(fā)脈沖分別與所述vt1、所述vt2、所述vt3、所述vt4、所述vt5、所述vt6以及所述vt7的控制端連接。

可選的，所述功率管單元還包括7個保護(hù)電路，分別用于保護(hù)所述vt1、所述vt2、所述vt3、所述vt4、所述vt5、所述vt6以及所述vt7。

可選的，所述vt1、所述vt2、所述vt3、所述vt4、所述vt5、所述vt6以及所述vt7為全控型器件。

第二個方面，本發(fā)明實施例提供一種采用如上任一種方式實現(xiàn)的磁鏈軌跡裝置進(jìn)行磁鏈軌跡控制的方法，該方法包括：

所述主控制器控制所述vt1、所述vt2、所述vt3、所述vt4、所述vt5、所述vt6或者所述vt7的方向與時長，以將所述三相永磁同步電機(jī)的磁鏈軌跡控制為圓形磁鏈軌跡，所述方向為所述vt1、所述vt2、所述vt3、所述vt4、所述vt5、所述vt6或者所述vt7的開通或關(guān)斷，所述時長為所述vt1、所述vt2、所述vt3、所述vt4、所述vt5、所述vt6或者所述vt7的開通或關(guān)斷時，對應(yīng)的所述a相繞組、所述b相繞組與所述c相繞組中，至少兩個繞組導(dǎo)通的時長，其中，所述正十二邊形的磁鏈軌跡的十二個邊形成十二個磁場矢量區(qū)間。

本發(fā)明實施例提供的基于正十二邊形的圓形磁鏈軌跡控制裝置，包括車載動力電池、輔助電源、主控制器、驅(qū)動電路、三相永磁同步電機(jī)、功率管單元、第一繼電器、第二繼電器與第三繼電器，通過主控制器控制功率管單元包括的各個開關(guān)管，實現(xiàn)將三相永磁同步電機(jī)磁鏈軌跡控制為圓形磁鏈軌跡。該控制過程中，直接通過控制功率管單元包括的各個開關(guān)管實現(xiàn)對三相永磁同步電機(jī)磁鏈軌跡的控制，無需復(fù)雜的矢量變換等環(huán)節(jié)，控制過程簡單，提升了三相永磁同步電機(jī)的響應(yīng)速度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例提供的基于正十二邊形的圓形磁鏈軌跡控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明基于正十二邊形的圓形磁鏈軌跡控制裝置所適用的三相永磁同步電機(jī)的繞組分布示意圖；

圖3為本發(fā)明一實施例提供的永磁同步電機(jī)正十二邊形的磁鏈軌跡示意圖；

圖4為本發(fā)明一實施例提供的基于正十二邊形的圓形磁鏈軌跡控制裝置正常工作時的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；

圖5為本發(fā)明一實施例采用求解法分析圓形磁鏈軌跡的分析圖；

圖6為本發(fā)明一實施例提供的基于正十二邊形的圓形磁鏈軌跡控制裝置c相繞組所接開關(guān)管故障時的工作電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

具體實施方式

圖1為本發(fā)明一實施例提供的基于正十二邊形的圓形磁鏈軌跡控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的基于正十二邊形的圓形磁鏈軌跡控制裝置包括：車載動力電池1、輔助電源2、主控制器3、驅(qū)動電路4、三相永磁同步電機(jī)5、功率管單元6、第一繼電器s1、第二繼電器s2與第三繼電器s3，其中，所述車載動力電池1均分為兩部分串聯(lián)，即車載動力電池1包括第一段與第二段，所述第一段的負(fù)極與所述第二段的正極連接，所述第一段與所述第二端串聯(lián)，所述第一段與所述第二段的電壓為ud；所述功率管單元6包括第一開關(guān)管vt1、第二開關(guān)管vt2、第三開關(guān)管vt3、第四開關(guān)管vt4、第五開關(guān)管vt5、第六開關(guān)管vt6與第七開關(guān)管vt7；所述第一段的正極與所述vt1、所述vt2與所述vt5的輸入端連接，所述第二段的負(fù)極與所述vt3、所述vt4與所述vt6的輸入端連接；所述第一繼電器s1與所述三相永磁同步電機(jī)5的a相繞組連接，所述第一繼電器s1的常開觸點與所述vt1、所述vt3的輸出端連接；所述第二繼電器s2與所述三相永磁同步電機(jī)5的b相繞組連接，所述第二繼電器s2的常開觸點與所述vt2、所述vt4的輸出端連接；所述第三繼電器s3與所述三相永磁同步電機(jī)5的c相繞組連接，所述第三繼電器s3的常開觸點與所述vt5、所述vt6的輸出端連接；所述第一繼電器s1的常閉觸點、所述第二繼電器s2的常閉觸點以及所述第三繼電器s3的常閉觸點與所述第一段與所述第二段的連接點連接；所述vt7與所述三相永磁同步電機(jī)5的a相繞組、b相繞組與c相繞組連接；所述主控制器3，用于控制所述vt1、所述vt2、所述vt3、所述vt4、所述vt5、所述vt6或者所述vt7，以控制所述三相永磁同步電機(jī)5的磁鏈軌跡；所述輔助電源2與所述主控制器3電連接；所述主控制器3與所述驅(qū)動電路4電連接；所述驅(qū)動電路4用于產(chǎn)生7路觸發(fā)脈沖，所述7路觸發(fā)脈沖分別與所述vt1、所述vt2、所述vt3、所述vt4、所述vt5、所述vt6以及所述vt7的控制端連接。

本發(fā)明實施例中，三相永磁同步電機(jī)5的三個繞組，即a相繞組、b相繞組與c相繞組相互對稱分布，具體的，可參見圖2，圖2為本發(fā)明基于正十二邊形的圓形磁鏈軌跡控制裝置所適用的三相永磁同步電機(jī)的繞組分布示意圖。

本發(fā)明實施例提供的基于正十二邊形的圓形磁鏈軌跡控制裝置，包括車載動力電池、輔助電源、主控制器、驅(qū)動電路、三相永磁同步電機(jī)、功率管單元、第一繼電器、第二繼電器與第三繼電器，通過主控制器控制功率管單元包括的各個開關(guān)管，實現(xiàn)將三相永磁同步電機(jī)的磁鏈軌跡控制為圓形磁鏈軌跡。該控制過程中，直接通過控制功率管單元包括的各個開關(guān)管實現(xiàn)對三相永磁同步電機(jī)磁鏈軌跡的控制，無需復(fù)雜的矢量變換等環(huán)節(jié)，控制過程簡單，提升了三相永磁同步電機(jī)的響應(yīng)速度。

可選的，上述實施例中，所述功率管單元還包括7個保護(hù)電路，分別用于保護(hù)所述vt1、所述vt2、所述vt3、所述vt4、所述vt5、所述vt6以及所述vt7。

具體的，再請參照圖1，功率管單元6包括的各個開關(guān)管，即vt1～vt7，可以為全控型器件，如絕緣柵雙極型晶體管(insulatedgatebipolartransistor，igbt)、門極可關(guān)斷晶閘管(gate-turn-offthyristor，gto)等。對于每一個開關(guān)管，都設(shè)置了保護(hù)電路，該保護(hù)電路包括四個二極管。例如，對于vt1，其保護(hù)電路由二極管(vd1、vd2、vd3與vd4組成)。另外，功率管單元6中，vt7與整流橋可形成續(xù)流回路，其中，整流橋由二極管形成。

本發(fā)明實施例中，主控制器例如為數(shù)字信號處理(digitalsignalprocessing，dsp)tms320f2809，其通過控制vt1、所述vt2、所述vt3、所述vt4、所述vt5、所述vt6或者所述vt7的方向與時長，以將所述三相永磁同步電機(jī)的磁鏈軌跡控制為圓形磁鏈軌跡，所述方向為所述vt1、所述vt2、所述vt3、所述vt4、所述vt5、所述vt6或者所述vt7的開通或關(guān)斷，所述時長為所述vt1、所述vt2、所述vt3、所述vt4、所述vt5、所述vt6或者所述vt7的開通或關(guān)斷時，對應(yīng)的所述a相繞組、所述b相繞組與所述c相繞組中，至少兩個繞組導(dǎo)通的時長。

下面，對本發(fā)明采用如上圓形基于正十二邊形的圓形磁鏈軌跡控制裝置進(jìn)行磁鏈控制，以將磁鏈軌跡控制為圓形磁鏈軌跡為例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

具體思路為：各個開關(guān)管均正常時，以可以實現(xiàn)的正十二邊形磁鏈軌跡為基礎(chǔ)，采用求解法分析圓形磁鏈軌跡的實現(xiàn)方法，再描述本發(fā)明如何控制各個正常的開關(guān)管，從而將磁鏈軌跡控制為圓形磁鏈軌跡；與c相繞組連接的至少一個開關(guān)管損壞，以可以實現(xiàn)的正十二邊形磁鏈軌跡為基礎(chǔ)，采用求解法分析圓形磁鏈軌跡的實現(xiàn)方法，再描述本發(fā)明如何在與c相繞組連接的至少一個開關(guān)管損壞時，如何控制其他正常的開關(guān)管將磁鏈軌跡控制為圓形磁鏈軌跡。

第一、各個開關(guān)管均正常時。

首先，對作為背景的正十二邊形磁鏈軌跡進(jìn)行描述。

具體的，十二個磁場矢量區(qū)間可參見圖3，圖3為本發(fā)明一實施例提供的永磁同步電機(jī)正十二邊形的磁鏈軌跡示意圖。

具體的，基于正十二邊形的圓形磁鏈軌跡控制裝置正常工作時，即功率管單元中的所有開關(guān)管：vt1、vt2、vt3、vt4、vt5、vt6與vt7均未損壞第一繼電器s1、第二繼電器s2與第三繼電器s3均吸合時，三相永磁同步電機(jī)的三相繞組分別通過兩個開關(guān)管與車載動力電池相連。此時，主控制器控制vt1、vt2、vt3、vt4、vt5、vt6或者vt7的方向與時長，以將三相永磁同步電機(jī)的磁鏈軌跡控制為正十二邊形，包括：

磁場矢量ⅰ區(qū)間：主控制器在t1時刻向vt1與vt6發(fā)送觸發(fā)開通信號，以使a相繞組與c相繞組導(dǎo)通，導(dǎo)通時長為t1′，時間到達(dá)t2時刻，主控制器在t2時刻向vt2發(fā)送觸發(fā)開通信號；其中，為t1時刻為基于正十二邊形的圓形磁鏈軌跡控制裝置的上電時刻；從t1時刻到t2時刻，三相永磁同步電機(jī)的電壓為磁場矢量ⅰ區(qū)間的磁鏈大小為2ud×t1′；

具體的，基于正十二邊形的圓形磁鏈軌跡控制裝置在t1時刻上電后，由主控制器給vt1與vt6發(fā)送觸發(fā)開通信號，使得a相繞組與車載動力電池第一段的正極接通，c相繞組與車載動力電池的第二段的負(fù)極接通，a相繞組上的電位為ud，c相繞組上的電位為-ud，則ac相電壓為2ud，ac繞組導(dǎo)通t1′時長后，時間到達(dá)t2時刻，主控制器在該t2時刻向vt2發(fā)送觸發(fā)開通信號。該過程中，即從t1時刻到t2時刻，三相永磁同步電機(jī)的電壓為磁場矢量ⅰ區(qū)間的磁鏈大小為2ud×t1′。

磁場矢量ⅱ區(qū)間：主控制器在t3時刻向vt1發(fā)送觸發(fā)關(guān)斷信號，t3時刻與t2時刻之間的時長為t2′；從t2時刻到t3時刻，三相永磁同步電機(jī)的電壓為磁場矢量ⅱ區(qū)間的磁鏈大小為

具體的，從t2時刻開始，a相繞組與b相繞組都與車載動力電池的第一段的正極連接，a相繞組與b相繞組上的電位都為ud，c相繞組上的電位為-ud，則bc相電壓為2ud，ac相電壓為2ud，此時，ac繞組與bc繞組均導(dǎo)通。經(jīng)過t2′時長后，時間到達(dá)t3時刻，主控制器在該t3時刻向vt1發(fā)送觸發(fā)關(guān)斷信號。該過程中，即從t2時刻到t3時刻，三相永磁同步電機(jī)的電壓為磁場矢量ⅱ區(qū)間的磁鏈大小為

磁場矢量ⅲ區(qū)間：所述主控制器在t4時刻向所述vt3發(fā)送觸發(fā)開通信號，所述t4時刻與所述t3時刻之間的時長為t3′；從所述t3時刻到所述t4時刻，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為所述磁場矢量ⅲ區(qū)間的磁鏈大小為2ud×t3′。

具體的，從t3時刻開始，b相繞組與車載動力電池的第一段的正極連接，b相繞組上的電位為ud，c相繞組上的電位為-ud，則bc相電壓為2ud，此時，bc繞組導(dǎo)通。經(jīng)過t3′時長后，時間到達(dá)t4時刻，主控制器在該t4時刻向vt3發(fā)送觸發(fā)開通信號。該過程中，即從t3時刻到t4時刻，三相永磁同步電機(jī)的電壓為磁場矢量ⅲ區(qū)間的磁鏈大小為2ud×t3′。

磁場矢量ⅳ區(qū)間：所述主控制器在t5時刻向所述vt6發(fā)送觸發(fā)關(guān)斷信號，所述t5時刻與所述t4時刻之間的時長為t4′；從所述t4時刻到所述t5時刻，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為所述磁場矢量ⅳ區(qū)間的磁鏈大小為

具體的，從t4時刻開始，b相繞組與車載動力電池的第一段的正極連接，b相繞組上的電位為ud，a相繞組與c相繞組均與車載動力電池的第二段的負(fù)極接通，a相繞組與c相繞組上的電位均為-ud，則ba相電壓為2ud，bc相電壓為2ud。此時，bc繞組與ba繞組均導(dǎo)通。經(jīng)過t4′時長后，時間到達(dá)t5時刻，主控制器在該t5時刻向vt6發(fā)送觸發(fā)關(guān)斷信號。該過程中，即從t4時刻到t5時刻，三相永磁同步電機(jī)的電壓為磁場矢量ⅳ區(qū)間的磁鏈大小為

磁場矢量ⅴ區(qū)間：所述主控制器在t6時刻向所述vt5發(fā)送觸發(fā)開通信號，所述t6時刻與所述t5時刻之間的時長為t5′；從所述t5時刻到所述t6時刻，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為所述磁場矢量ⅴ區(qū)間的磁鏈大小為2ud×t5′。

具體的，從t5時刻開始，b相繞組與車載動力電池的第一段的正極連接，b相繞組上的電位為ud，a相繞組與車載動力電池的第二段的負(fù)極接通，a相繞組上的電位為-ud，則ba相電壓為2ud。此時，ba繞組導(dǎo)通。經(jīng)過t5′時長后，時間到達(dá)t6時刻，主控制器在該t6時刻向vt5發(fā)送觸發(fā)開通信號。該過程中，即從t5時刻到t6時刻，三相永磁同步電機(jī)的電壓為磁場矢量ⅴ區(qū)間的磁鏈大小為2ud×t5′。

磁場矢量ⅵ區(qū)間：所述主控制器在t7時刻向所述vt2發(fā)送觸發(fā)關(guān)斷信號，所述t7時刻與所述t6時刻之間的時長為t6′；從所述t6時刻到所述t7時刻，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為所述磁場矢量ⅵ區(qū)間的磁鏈大小為

具體的，從t6時刻開始，b相繞組與c相繞組都與車載動力電池的第一段的正極連接，b相繞組與c相繞組上的電位均為ud，a相繞組與車載動力電池的第二段的負(fù)極接通，a相繞組上的電位為-ud，則ba相電壓為2ud，ca相電壓為2ud。此時，ba繞組與ca繞組均導(dǎo)通。經(jīng)過t6′時長后，時間到達(dá)t7時刻，主控制器在該t7時刻向vt2發(fā)送觸發(fā)關(guān)斷信號。該過程中，即從t6時刻到t7時刻，三相永磁同步電機(jī)的電壓為磁場矢量ⅵ區(qū)間的磁鏈大小為

磁場矢量ⅶ區(qū)間：所述主控制器在t8時刻向所述vt4發(fā)送觸發(fā)開通信號，所述t8時刻與所述t7時刻之間的時長為t7′；從所述t7時刻到所述t8時刻，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為所述磁場矢量ⅶ區(qū)間的磁鏈大小為2ud×t7′。

具體的，從t7時刻開始，c相繞組與車載動力電池的第一段的正極連接，c相繞組上的電位為ud，a相繞組與車載動力電池的第二段的負(fù)極接通，a相繞組上的電位為-ud，則ca相電壓為2ud。此時ca繞組導(dǎo)通。經(jīng)過t7′時長后，時間到達(dá)t8時刻，主控制器在該t8時刻向vt4發(fā)送觸發(fā)開通信號。該過程中，即從t7時刻到t8時刻，三相永磁同步電機(jī)的電壓為磁場矢量ⅵ區(qū)間的磁鏈大小為2ud×t7′。

磁場矢量ⅷ區(qū)間：所述主控制器在t9時刻向所述vt3發(fā)送觸發(fā)關(guān)斷信號，所述t9時刻與所述t8時刻之間的時長為t8′；從所述t8時刻到所述t9時刻，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為所述磁場矢量ⅷ區(qū)間的磁鏈大小為

具體的，從t8時刻開始，c相繞組與車載動力電池的第一段的正極連接，c相繞組上的電位為ud，a相繞組與b相繞組均與車載動力電池的第二段的負(fù)極接通，a相繞組與b相繞組上的電位均為-ud，則cb相電壓與ca相電壓均為2ud。此時ca繞組與cb繞組均導(dǎo)通。經(jīng)過t8′時長后，時間到達(dá)t9時刻，主控制器在該t9時刻向vt3發(fā)送觸發(fā)關(guān)斷信號。該過程中，即從t8時刻到t9時刻，三相永磁同步電機(jī)的電壓為磁場矢量ⅷ區(qū)間的磁鏈大小為

磁場矢量ⅸ區(qū)間：所述主控制器在t10時刻向所述vt1發(fā)送觸發(fā)開通信號，所述t10時刻與所述t9時刻之間的時長為t9′；從所述t9時刻到所述t10時刻，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為所述磁場矢量ⅸ區(qū)間的磁鏈大小為2ud×t9′。

具體的，從t9時刻開始，c相繞組與車載動力電池的第一段的正極連接，c相繞組上的電位為ud，b相繞組與車載動力電池的第二段的負(fù)極接通，b相繞組上的電位為-ud，則cb相電壓為2ud。此時cb繞組導(dǎo)通。經(jīng)過t9′時長后，時間到達(dá)t10時刻，主控制器在該t10時刻向vt1發(fā)送觸發(fā)開通信號。該過程中，即從t9時刻到t10時刻，三相永磁同步電機(jī)的電壓為磁場矢量ⅸ區(qū)間的磁鏈大小為2ud×t9′。

磁場矢量ⅹ區(qū)間：所述主控制器在t11時刻向所述vt5發(fā)送觸發(fā)關(guān)斷信號，所述t11時刻與所述t10時刻之間的時長為t10′；從所述t10時刻到所述t11時刻，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為所述磁場矢量ⅹ區(qū)間的磁鏈大小為

具體的，從t10時刻開始，a相繞組與c相繞組均與車載動力電池的第一段的正極連接，a相繞組與c相繞組上的電位為ud，b相繞組與車載動力電池的第二段的負(fù)極接通，b相繞組上的電位為-ud，則cb相電壓與ca相電壓為2ud。此時cb繞組與ab繞組均導(dǎo)通。經(jīng)過t10′時長后，時間到達(dá)t11時刻，主控制器在該t11時刻向vt5發(fā)送觸發(fā)關(guān)斷信號。該過程中，即從t10時刻到t11時刻，三相永磁同步電機(jī)的電壓為磁場矢量ⅹ區(qū)間的磁鏈大小為

磁場矢量?區(qū)間：所述主控制器在t12時刻向所述vt6發(fā)送觸發(fā)開通信號，所述t12時刻與所述t11時刻之間的時長為t11′；從所述t11時刻到所述t12時刻，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為所述磁場矢量?區(qū)間的磁鏈大小為2ud×t11′。

具體的，從t11時刻開始，a相繞組與車載動力電池的第一段的正極連接，a相繞組上的電位為ud，b相繞組與車載動力電池的第二段的負(fù)極接通，b相繞組上的電位為-ud，則cb相電壓為ud，ab相電壓為2ud。此時ab繞組導(dǎo)通。經(jīng)過t11′時長后，時間到達(dá)t12時刻，主控制器在該t12時刻向vt6發(fā)送觸發(fā)開通信號。該過程中，即從t11時刻到t12時刻，三相永磁同步電機(jī)的電壓為磁場矢量?區(qū)間的磁鏈大小為2ud×t11′。

磁場矢量?區(qū)間：所述主控制器在t13時刻向所述vt4發(fā)送觸發(fā)關(guān)斷信號，所述t13時刻與所述t12時刻之間的時長為t12′；從所述t12時刻到所述t13時刻，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為所述磁場矢量?區(qū)間的磁鏈大小為從所述t13時刻開始，返回所述磁場矢量ⅰ區(qū)間，如此循環(huán)；

具體的，從t12時刻開始，a相繞組與車載動力電池的第一段的正極連接，a相繞組上的電位為ud，b相繞組與c相繞組均與車載動力電池的第二段的負(fù)極接通，b相繞組與c相繞組上的電位為-ud，則ac相電壓與ab相電壓均為2ud。此時ab繞組與ac繞組均導(dǎo)通。經(jīng)過t12′時長后，時間到達(dá)t13時刻，主控制器在該t13時刻向vt4發(fā)送觸發(fā)關(guān)斷信號。該過程中，即從t12時刻到t13時刻，三相永磁同步電機(jī)的電壓為磁場矢量?區(qū)間的磁鏈大小為

上述過程中，基于正十二邊形的圓形磁鏈軌跡控制裝置正常工作時的電路拓?fù)淇蓞⒁妶D4，圖4為本發(fā)明一實施例提供的基于正十二邊形的圓形磁鏈軌跡控制裝置正常工作時的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

其次，采用求解法分析圓形磁鏈軌跡的實現(xiàn)方法。

具體的，可參見圖5，圖5為本發(fā)明一實施例采用求解法分析圓形磁鏈軌跡的分析圖。請參照圖5，正十二邊形磁鏈軌中，選取四個正交的、解耦的基礎(chǔ)磁鏈，即從正十二邊形磁鏈軌跡的12個邊分別對應(yīng)第一基礎(chǔ)磁鏈～第十二基礎(chǔ)磁鏈中，選擇出四個正交的、解耦的基礎(chǔ)磁鏈。下面，以該四個基礎(chǔ)磁鏈為第三基礎(chǔ)磁鏈、第六基礎(chǔ)磁鏈、第九基礎(chǔ)磁鏈、第十二基礎(chǔ)磁為例，對本發(fā)明求解法分析圓形磁鏈軌跡的實現(xiàn)過程進(jìn)行分析：

步驟1、將圓形磁鏈軌跡劃分為四個象限，將每個象限均分為k個子區(qū)，每個子區(qū)對應(yīng)一個開關(guān)周期tc，一個開關(guān)管周期的時長為vt1、vt2、vt3、vt4、vt5、vt6與vt7的方向組合從一種狀態(tài)變化到另一種狀態(tài)的時長，也就是說，各個開關(guān)的導(dǎo)通與關(guān)斷的組合形成一種狀態(tài)，例如為第一狀態(tài)；該些開關(guān)管中至少一個開關(guān)管的狀態(tài)發(fā)生變化后，各個開關(guān)的導(dǎo)通與關(guān)斷的組合形成第二狀態(tài)。從第一狀態(tài)變化到第二狀態(tài)的時長即為一個開關(guān)管周期。設(shè)輸出磁鏈?zhǔn)噶恐噶钪禐閡rme^jθ*tc(0＜θ＜π/2)，其中，urm為合成磁鏈的電壓幅值，可以理解為圓形磁鏈軌跡的半徑，對于每一個子區(qū)，θ為該子區(qū)對應(yīng)的等分點與中心構(gòu)成的直線與x軸(即與第三基礎(chǔ)磁鏈平行的軸)的夾角。

具體的，通過所述中心做所述第三基礎(chǔ)磁鏈與第九基礎(chǔ)磁鏈的第一平行線，以及所述第六基礎(chǔ)磁鏈與所述第十二基礎(chǔ)磁鏈的第二平行線，所述第一平行線與所述第二平行線將所述圓形磁鏈軌跡分為第一象限、第二象限、第三象限與第四象限；所述第一象限包括1/2的第三基礎(chǔ)磁鏈、第四基礎(chǔ)磁鏈、第五基礎(chǔ)磁鏈與1/2的第六基礎(chǔ)磁鏈，所述第二象限包括1/2的第六基礎(chǔ)磁鏈、第七基礎(chǔ)磁鏈、第八基礎(chǔ)磁鏈與1/2的第九基礎(chǔ)磁鏈，所述第三象限包括1/2的第九基礎(chǔ)磁鏈、第十基礎(chǔ)磁鏈、第十一基礎(chǔ)磁鏈與1/2的第十二基礎(chǔ)磁鏈，所述第四象限包括1/2的第十二基礎(chǔ)磁鏈、第一基礎(chǔ)磁鏈、第二基礎(chǔ)磁鏈與1/2的第三基礎(chǔ)磁鏈。

步驟2、對于每一個子區(qū)，確定該子區(qū)對應(yīng)的近似圓弧。

具體的，以第一象限為例，對于第一象限中的每個子區(qū)，根據(jù)矢量正交分解原理，即磁鏈實例合成法則，可得：

其中，t′.3和t′12分別是磁場矢量iii區(qū)間和磁場矢量xii區(qū)間的作用時間。

步驟3、根據(jù)步驟3可得：

步驟4、本發(fā)明實施例中，t′3+t′12<tc時，需要插入零矢量以滿足t′3+t′12+t1+t2＝tc。其中，t1為第一零矢量的作用時長，t2為第二零矢量的作用時長。第一零矢量為vt1、vt2、vt5導(dǎo)通、vt3、vt4、vt6關(guān)斷時對應(yīng)的磁場矢量，第二零矢量為vt1、vt2、vt5關(guān)斷、vt3、vt4、vt6開通時對應(yīng)的磁場矢量；或者，第一零矢量為vt1、vt2、vt5關(guān)斷、vt3、vt4、vt6開通時對應(yīng)的磁場矢量，第二零矢量為vt1、vt2、vt5導(dǎo)通、vt3、vt4、vt6關(guān)斷時對應(yīng)的磁場矢量。

步驟5、本發(fā)明實施例中，令t1＝t2，則根據(jù)步驟4可得：當(dāng)零矢量作用時，磁鏈?zhǔn)噶客Ｖ罐D(zhuǎn)動，磁鏈幅值增量為零，因此，零矢量的插入不影響磁鏈軌跡，只有當(dāng)非零矢量作用時，磁鏈?zhǔn)噶坎艜^續(xù)旋轉(zhuǎn)。由此可知，第一象限內(nèi)，對于該象限包含的k個子區(qū)中的第l個子區(qū)，第三基礎(chǔ)磁鏈、第一零矢量、第十二基礎(chǔ)磁鏈、第二零矢量依次作用，得到第l個子區(qū)對應(yīng)的近似圓弧，共得到k個近似圓弧，k個近似圓弧形成第一象限對應(yīng)的第一近似圓??；同理，獲取第二象限對應(yīng)的第二近似圓弧、第三象限對應(yīng)的第三近似圓弧以及第四象限對應(yīng)的第四近似圓弧。

步驟6、根據(jù)第一象限對應(yīng)的第一近似圓弧、第二象限對應(yīng)的第二近似圓弧、第三象限對應(yīng)的第三近似圓弧以及第四象限對應(yīng)的第四近似圓弧；將第一近似圓弧、第二近似圓弧、第三近似圓弧與第四近似圓弧作依次首尾相接形成圓形磁鏈軌跡

需要說明的是，雖然上述是確定一個正十二邊形磁鏈軌跡，然而，該正十二邊形實質(zhì)上只是圓形磁鏈軌跡的鋪墊，是為清楚描述圓形磁鏈軌跡而引入的，并不代表三相永磁同步電動機(jī)在工作時，需要先控制開關(guān)管的時長與方向得出正十二邊形磁鏈軌跡，再得出圓形磁鏈軌跡，而是控制開關(guān)管時長與方向直接得出圓形磁鏈軌跡。

最后，在上述正十二邊形磁鏈軌跡描述的基礎(chǔ)上，以及求法描述的基礎(chǔ)上，對本發(fā)明磁鏈控制的方法進(jìn)行詳細(xì)說明。

具體的，所述vt1、所述vt2、所述vt3、所述vt4、所述vt5、所述vt6或者所述vt7均正常時，所述主控制器控制所述vt1、所述vt2、所述vt3、所述vt4、所述vt5、所述vt6或者所述vt7的方向與時長，以將所述三相永磁同步電機(jī)的磁鏈軌跡控制為圓形磁鏈軌跡，包括：

確定正十二邊形磁鏈軌跡，所述正十二邊形磁鏈軌跡的12個邊分別對應(yīng)第一基礎(chǔ)磁鏈～第十二基礎(chǔ)磁鏈，所述第一基礎(chǔ)磁鏈～所述第二基礎(chǔ)磁鏈中，每個基礎(chǔ)磁鏈的兩個端點與中心形成的區(qū)間為一個磁場矢量區(qū)間，共形成十二個磁場矢量區(qū)間，所述中心為所述正十二邊形磁鏈軌跡的中心；

從所述第一基礎(chǔ)磁鏈～第十二基礎(chǔ)磁鏈中選擇四個正交解耦的基礎(chǔ)磁鏈，所述四個正交解耦的基礎(chǔ)磁鏈為所述第三基礎(chǔ)磁鏈、所述第六基礎(chǔ)磁鏈、所述第九基礎(chǔ)磁鏈與所述第十二基礎(chǔ)磁鏈，通過所述中心做所述第三基礎(chǔ)磁鏈與第九基礎(chǔ)磁鏈的第一平行線，以及所述第六基礎(chǔ)磁鏈與所述第十二基礎(chǔ)磁鏈的第二平行線，所述第一平行線與所述第二平行線將所述圓形磁鏈軌跡分為第一象限、第二象限、第三象限與第四象限；所述第一象限包括1/2的第三基礎(chǔ)磁鏈、第四基礎(chǔ)磁鏈、第五基礎(chǔ)磁鏈與1/2的第六基礎(chǔ)磁鏈，所述第二象限包括1/2的第六基礎(chǔ)磁鏈、第七基礎(chǔ)磁鏈、第八基礎(chǔ)磁鏈與1/2的第九基礎(chǔ)磁鏈，所述第三象限包括1/2的第九基礎(chǔ)磁鏈、第十基礎(chǔ)磁鏈、第十一基礎(chǔ)磁鏈與1/2的第十二基礎(chǔ)磁鏈，所述第四象限包括1/2的第十二基礎(chǔ)磁鏈、第一基礎(chǔ)磁鏈、第二基礎(chǔ)磁鏈與1/2的第三基礎(chǔ)磁鏈；

確定所述第一象限對應(yīng)的第一近似圓弧、所述第二象限對應(yīng)的第二近似圓弧、所述第三象限對應(yīng)的第三近似圓弧以及所述第四象限對應(yīng)的第四近似圓弧；

將所述第一近似圓弧、所述第二近似圓弧、所述第三近似圓弧與所述第四近似圓弧作依次首尾相接形成所述圓形磁鏈軌跡。

在本發(fā)明一實施例中，所述確定所述第一象限對應(yīng)的第一近似圓弧、所述第二象限對應(yīng)的第二近似圓弧、所述第三象限對應(yīng)的第三近似圓弧以及所述第四象限對應(yīng)的第四近似圓弧，包括：

將所述第一象限均分為k個子區(qū)，對于所述k個子區(qū)中的第l個子區(qū)，所述第三基礎(chǔ)磁鏈作用t′3時長、第一零矢量作用t1時長、所述第十二基礎(chǔ)磁鏈作用時長t′12，、第二零矢量作用t2時長，得到第l個子區(qū)對應(yīng)的近似圓弧，其中，k為整數(shù)，l＝1,...,k，t′3+t′12+t1+t2＝tc，所述tc為一個開關(guān)周期，θ為所述第l個子區(qū)對應(yīng)的等分點與所述中心構(gòu)成的直線與所述第三基礎(chǔ)磁鏈的夾角，urm為合成磁鏈的電壓幅值；根據(jù)k個第l個子區(qū)對應(yīng)的近似圓弧得到所述第一近似圓弧。

同理，根據(jù)正十二邊形與圓形的對稱性，獲取第二象限對應(yīng)的第二近似圓弧、第三象限對應(yīng)的第三近似圓弧以及第四象限對應(yīng)的第四近似圓弧。

上述實施例中，所述vt1、所述vt2、所述vt3、所述vt4、所述vt5、所述vt6或者所述vt7均未損壞，相鄰的兩個基礎(chǔ)磁鏈的夾角為30°，所述第一基礎(chǔ)磁鏈～所述第十二基礎(chǔ)磁鏈分別對應(yīng)磁場矢量i區(qū)間～磁場矢量?區(qū)間，所述磁場矢量i區(qū)間～磁場矢量?區(qū)間為所述十二個磁場矢量區(qū)間，其中：

所述磁場矢量ⅰ區(qū)間：所述a相繞組與所述c相繞組導(dǎo)通，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為相應(yīng)的，所述vt1、所述vt6導(dǎo)通，所述vt2、所述vt3、所述vt4、所述vt5關(guān)斷；

所述磁場矢量ⅱ區(qū)間：所述b相繞組與所述c相繞組導(dǎo)通、所述a相繞組與所述c相繞組導(dǎo)通，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為相應(yīng)的，所述vt1、所述vt2、所述vt6導(dǎo)通，所述vt3、所述vt4、所述vt5關(guān)斷；

所述磁場矢量ⅲ區(qū)間：所述b相繞組與所述c相繞組導(dǎo)通，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為相應(yīng)的，所述vt2、所述vt6導(dǎo)通，所述vt1、所述vt3、所述vt4、所述vt5關(guān)斷；

所述磁場矢量ⅳ區(qū)間：所述b相繞組與所述c相繞組導(dǎo)通、所述b向繞組與所述a相繞組導(dǎo)通，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為相應(yīng)的，所述vt2、所述vt3、所述vt6導(dǎo)通，所述vt1、所述vt4、所述vt5關(guān)斷；

所述磁場矢量ⅴ區(qū)間：所述b相繞組與所述a相繞組導(dǎo)通，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為相應(yīng)的，所述vt2、所述vt3導(dǎo)通，所述vt1、所述vt4、所述vt5、所述vt6關(guān)斷；

所述磁場矢量ⅳ區(qū)間：所述b相繞組與所述a相繞組導(dǎo)通、所述c相繞組與所述a相繞組導(dǎo)通，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為相應(yīng)的，所述vt2、所述vt3、所述vt5導(dǎo)通，所述vt1、所述vt4、所述vt6關(guān)斷。

所述磁場矢量ⅶ區(qū)間：所述c相繞組與所述a相繞組導(dǎo)通，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為相應(yīng)的，所述vt3、所述vt5導(dǎo)通，所述vt1、所述vt2、所述vt4、所述vt6關(guān)斷；

所述磁場矢量ⅶ區(qū)間：所述c相繞組與所述a相繞組導(dǎo)通、所述c相繞組與所述b相繞組導(dǎo)通，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為相應(yīng)的，所述vt3、所述vt4、所述vt5導(dǎo)通，所述vt1、所述vt2、所述vt6關(guān)斷；

所述磁場矢量ⅸ區(qū)間：所述c相繞組與所述b相繞組導(dǎo)通，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為相應(yīng)的，所述vt4、所述vt5導(dǎo)通，所述vt1、所述vt2、所述vt3、所述vt6關(guān)斷；

所述磁場矢量ⅹ區(qū)間：所述c相繞組與所述b相繞組導(dǎo)通、所述a相繞組與所述b相繞組導(dǎo)通，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為相應(yīng)的，所述vt1、所述vt4、所述vt5導(dǎo)通，所述vt2、所述vt3、所述vt6關(guān)斷；

所述磁場矢量?區(qū)間：所述a相繞組與所述b相繞組導(dǎo)通，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為相應(yīng)的，所述vt1、所述vt4導(dǎo)通，所述vt2、所述vt3、所述vt5、所述vt6關(guān)斷；

所述磁場矢量?區(qū)間：所述a相繞組與所述b相繞組導(dǎo)通、所述a相繞組與所述c相繞組導(dǎo)通，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為相應(yīng)的，所述vt1、所述vt4、所述vt6導(dǎo)通，所述vt2、所述vt3、所述vt5關(guān)斷。

第二、與c相繞組連接的至少一個開關(guān)管損壞時。

首先，首先，對作為背景的正十二邊形磁鏈軌跡進(jìn)行描述。

具體的，請參見圖3?；谡呅蔚膱A形磁鏈軌跡控制裝置中部分開關(guān)管故障時，以與c相繞組相連的開關(guān)管故障為例，即所述vt1、所述vt2、所述vt3、所述vt4與所述vt7均未損壞，所述vt5與所述vt6中至少一個發(fā)生損壞，所述主控制器控制所述vt1、所述vt2、所述vt3、所述vt4、所述vt5、所述vt6或者所述vt7的方向與時長，以將所述三相永磁同步電機(jī)的磁鏈軌跡控制為正十二邊形，包括：

磁場矢量ⅰ區(qū)間：所述主控制器在t1時刻向所述vt1發(fā)送觸發(fā)開通信號，以使所述a相繞組與所述c相繞組導(dǎo)通，導(dǎo)通時長為t1′，時間到達(dá)t2時刻，所述主控制器在所述t2時刻向所述vt2發(fā)送觸發(fā)開通信號；其中，所述為t1時刻為所述vt5與所述vt6中至少一個發(fā)生損壞的時刻；從所述t1時刻到所述t2時刻，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為所述磁場矢量ⅰ區(qū)間的磁鏈大小為ud×t1′。

具體的，在vt5與所述vt6中至少一個發(fā)生損壞的t1時刻，由主控制器給vt1發(fā)送觸發(fā)開通信號，使得a相繞組與車載動力電池第一段的正極接通，c相繞組上的電位為0，a相繞組上的電位為ud，則ac相電壓為ud。此時，ac繞組導(dǎo)通。經(jīng)過t1′時長后，時間到達(dá)t2時刻，主控制器在該t2時刻向vt2發(fā)送觸發(fā)開通信號。該過程中，即從t1時刻到t2時刻，三相永磁同步電機(jī)的電壓為磁場矢量ⅰ區(qū)間的磁鏈大小為ud×t1′。

磁場矢量ⅱ區(qū)間：所述主控制器在t3時刻向所述vt1發(fā)送觸發(fā)關(guān)斷信號，所述t3時刻與所述t2時刻之間的時長為t2′；從所述t2時刻到所述t3時刻，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為所述磁場矢量ⅱ區(qū)間的磁鏈大小為

具體的，從t2時刻開始，a相繞組與b相繞組均與車載動力電池的第一段的正極連接，a相繞組與b相繞組上的電位均為ud，c相繞組上的電位為0，則bc相電壓為ud，ac相電壓為ud。此時bc繞組與ac繞組導(dǎo)通。經(jīng)過t2′時長后，時間到達(dá)t3時刻，主控制器在該t3時刻向vt1發(fā)送觸發(fā)關(guān)斷信號。該過程中，即從t2時刻到t3時刻，三相永磁同步電機(jī)的電壓為磁場矢量ⅱ區(qū)間的磁鏈大小為

磁場矢量ⅲ區(qū)間：所述主控制器在t4時刻向所述vt3與所述vt1發(fā)送觸發(fā)開通信號，所述t4時刻與所述t3時刻之間的時長為t3′；從所述t3時刻到所述t4時刻，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為所述磁場矢量ⅲ區(qū)間的磁鏈大小為ud×t3′。

具體的，從t3時刻開始，b相繞組與車載動力電池的第一段的正極連接，b相繞組上的電位為ud，c相繞組上的電位為0，則bc相電壓為ud。此時bc繞組導(dǎo)通。經(jīng)過t3′時長后，時間到達(dá)t4時刻，主控制器在該t3時刻向vt1與vt3發(fā)送觸發(fā)開通信號。該過程中，即從t3時刻到t4時刻，三相永磁同步電機(jī)的電壓為磁場矢量ⅲ區(qū)間的磁鏈大小為ud×t3′。

磁場矢量ⅳ區(qū)間：所述主控制器在t5時刻向所述vt1發(fā)送觸發(fā)關(guān)斷信號，所述t5時刻與所述t4時刻之間的時長為t4′；從所述t4時刻到所述t5時刻，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為所述磁場矢量ⅳ區(qū)間的磁鏈大小為

具體的，從t4時刻開始，b相繞組與車載動力電池的第一段的正極連接，b相繞組上的電位為ud，a相繞組與c相繞組上的電位均為0，則ba相電壓與bc相電壓均為ud。此時ba繞組與bc繞組均導(dǎo)通。經(jīng)過t4′時長后，時間到達(dá)t5時刻，主控制器在該t4時刻向vt1發(fā)送觸發(fā)關(guān)斷信號。該過程中，即從t4時刻到t5時刻，三相永磁同步電機(jī)的電壓為磁場矢量ⅳ區(qū)間的磁鏈大小為

磁場矢量ⅴ區(qū)間：所述主控制器在t6時刻向所述vt4發(fā)送觸發(fā)開通信號，所述t6時刻與所述t5時刻之間的時長為t5′；從所述t5時刻到所述t6時刻，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為所述磁場矢量ⅴ區(qū)間的磁鏈大小為3ud×t5′。

具體的，從t5時刻開始，b相繞組與車載動力電池的第一段的正極連接，b相繞組上的電位為ud，c相繞組上的電位為0，a相繞組與車載動力電池的第二段的負(fù)極接通，a相繞組上的電位為-ud，則bc相電壓為ud，ba相電壓為2ud，ca相電壓為ud。此時，ba繞組、ca繞組與bc繞組均導(dǎo)通。經(jīng)過t5′時長后，時間到達(dá)t6時刻，主控制器在該t6時刻向vt4發(fā)送觸發(fā)開通信號。該過程中，即從t5時刻到t6時刻，三相永磁同步電機(jī)的電壓為ba繞組、ca繞組與bc繞組相電壓的合成，而bc繞組與ca繞組的相電壓大小相等，合成方向為ba繞組。因此，ba繞組、ca繞組與bc繞組相電壓的合成的方向為磁場矢量ⅴ區(qū)間的磁鏈大小為2×ud×t5′+ud×t5′＝3×ud×t5′。

磁場矢量ⅵ區(qū)間：所述主控制器在t7時刻向所述vt2與所述vt4發(fā)送觸發(fā)關(guān)斷信號，所述t7時刻與所述t6時刻之間的時長為t6′；從所述t6時刻到所述t7時刻，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為所述磁場矢量ⅵ區(qū)間的磁鏈大小為

具體的，從t6時刻開始，b相繞組與c相繞組上的電位都為0，a向繞組與車載動力電池的第二段的負(fù)極連接，a相繞組上的電位為-ud，則ba相電壓與ca相電壓均為ud。此時ba繞組與ca繞組均導(dǎo)通。經(jīng)過t6′時長后，時間到達(dá)t7時刻，主控制器在該t7時刻向vt2與vt4發(fā)送觸發(fā)關(guān)斷信號。該過程中，即從t6時刻到t7時刻，三相永磁同步電機(jī)的電壓為磁場矢量ⅵ區(qū)間的磁鏈大小為

磁場矢量ⅶ區(qū)間：所述主控制器在t8時刻向所述vt4發(fā)送觸發(fā)開通信號，所述t8時刻與所述t7時刻之間的時長為t7′；從所述t7時刻到所述t8時刻，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為所述磁場矢量ⅶ區(qū)間的磁鏈大小為ud×t7′。

具體的，從t7時刻開始，c相繞組上的電位為0，a向繞組與車載動力電池的第二段的負(fù)極連接，a相繞組上的電位為-ud，則ca相電壓為ud。此時ca繞組導(dǎo)通。經(jīng)過t7′時長后，時間到達(dá)t8時刻，主控制器在該t8時刻向vt4發(fā)送觸發(fā)開通信號。該過程中，即從t7時刻到t8時刻，三相永磁同步電機(jī)的電壓為磁場矢量ⅶ區(qū)間的磁鏈大小為ud×t7′。

磁場矢量ⅷ區(qū)間：所述主控制器在t9時刻向所述vt3發(fā)送觸發(fā)關(guān)斷信號，所述t9時刻與所述t8時刻之間的時長為t8′；從所述t8時刻到所述t9時刻，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為所述磁場矢量ⅷ區(qū)間的磁鏈大小為

具體的，從t8時刻開始，c相繞組上的電位為0，a向繞組與b相繞組均與車載動力電池的第二段的負(fù)極連接，a相繞組與b相繞組上的電位均為-ud，則cb相電壓與ca相電壓均為ud。此時ca繞組與cb繞組均導(dǎo)通。經(jīng)過t8′時長后，時間到達(dá)t9時刻，主控制器在該t9時刻向vt3發(fā)送觸發(fā)關(guān)斷信號。該過程中，即從t8時刻到t9時刻，三相永磁同步電機(jī)的電壓為磁場矢量ⅷ區(qū)間的磁鏈大小為

磁場矢量ⅸ區(qū)間：所述主控制器在t10時刻向所述vt1與所述vt3發(fā)送觸發(fā)開通信號，所述t10時刻與所述t9時刻之間的時長為t9′；從所述t9時刻到所述t10時刻，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為所述磁場矢量ⅸ區(qū)間的磁鏈大小為ud×t9′。

具體的，從t9時刻開始，c相繞組上的電位為0，b相繞組與車載動力電池的第二段的負(fù)極連接，b相繞組上的電位為-ud，則cb相電壓為ud。此時cb繞組導(dǎo)通。經(jīng)過t9′時長后，時間到達(dá)t10時刻，主控制器在該t10時刻向vt1與vt3發(fā)送觸發(fā)開通信號。該過程中，即從t9時刻到t10時刻，三相永磁同步電機(jī)的電壓為磁場矢量ⅸ區(qū)間的磁鏈大小為ud×t9′。

磁場矢量ⅹ區(qū)間：所述主控制器在t11時刻向所述vt3發(fā)送觸發(fā)關(guān)斷信號，所述t11時刻與所述t10時刻之間的時長為t10′；從所述t10時刻到所述t11時刻，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為所述磁場矢量ⅹ區(qū)間的磁鏈大小為

具體的，從t10時刻開始，a相繞組與c相繞組上的電位為0，b相繞組與車載動力電池的第二段的負(fù)極連接，b相繞組上的電位為-ud，則cb相電壓與ab相電壓均為ud。此時cb繞組與ab繞組均導(dǎo)通。經(jīng)過t10′時長后，時間到達(dá)t11時刻，主控制器在該t11時刻向vt3發(fā)送觸發(fā)關(guān)斷信號。該過程中，即從t10時刻到t11時刻，三相永磁同步電機(jī)的電壓為磁場矢量ⅹ區(qū)間的磁鏈大小為

磁場矢量?區(qū)間：所述主控制器在t12時刻向所述vt2發(fā)送觸發(fā)開通信號，所述t12時刻與所述t11時刻之間的時長為t11′；從所述t11時刻到所述t12時刻，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為所述磁場矢量?區(qū)間的磁鏈大小為3ud×t11′。

具體的，從t11時刻開始，a相繞組與車載動力電池的第一段的正極接通，a相繞組上的電位為ud，c相繞組上的電位為0，b相繞組與車載動力電池的第二段的負(fù)極連接，b相繞組上的電位為-ud，則cb相電壓為ud，ab相電壓為2ud，ac相電壓為ud。此時cb繞組、ac繞組與ab繞組均導(dǎo)通。經(jīng)過t11′時長后，時間到達(dá)t12時刻，主控制器在該t12時刻向vt2發(fā)送觸發(fā)開通信號。該過程中，即從t11時刻到t12時刻，三相永磁同步電機(jī)的電壓為cb繞組、ac繞組與ab繞組相電壓的合成，而cb繞組與ac繞組的相電壓大小相等，合成方向為ab繞組。因此，cb繞組、ac繞組與ab繞組相電壓的合成的方向為磁場矢量ⅴ區(qū)間的磁鏈大小為2×ud×t11′+ud×t11′＝3×ud×t11′。

磁場矢量?區(qū)間：所述主控制器在t13時刻向所述vt4與所述vt2發(fā)送觸發(fā)關(guān)斷信號，所述t13時刻與所述t12時刻之間的時長為t12′；從所述t12時刻到所述t13時刻，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為所述磁場矢量?區(qū)間的磁鏈大小為從所述t13時刻開始，返回所述磁場矢量ⅰ區(qū)間，如此循環(huán)。

具體的，從t12時刻開始，a相繞組與車載動力電池的第一段的正極接通，c相繞組上的電位為ud，b相繞組與c相繞組上的電位均為0，則ac相電壓與ab相電壓均為ud。此時ac繞組與ab繞組均導(dǎo)通。經(jīng)過t12′時長后，時間到達(dá)t13時刻，主控制器在該t13時刻向vt2與vt4發(fā)送觸發(fā)關(guān)斷信號。該過程中，即從t12時刻到t13時刻，三相永磁同步電機(jī)的電壓為磁場矢量?區(qū)間的磁鏈大小為

上述過程中，基于正十二邊形的圓形磁鏈軌跡控制裝置正常工作時的電路拓?fù)淇蓞⒁妶D6，圖6為本發(fā)明一實施例提供的基于正十二邊形的圓形磁鏈軌跡控制裝置c相繞組所接開關(guān)管故障時的工作電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

需要說明的是，雖然上述圖6所示實施例是以與c相繞組連接的開關(guān)管故障為例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，然而，由于三相永磁同步電機(jī)的各個繞組對稱分布，因此，當(dāng)與a相繞組相連的開關(guān)管故障，或者，與b相繞組相連的開關(guān)管故障時，圖6所示方案也同樣適用,只需要將故障的開關(guān)管與c相故障時為例時的開關(guān)管對應(yīng)的進(jìn)行等效替換，即可以認(rèn)為此時發(fā)生故障的就是等效為所舉例的c相,真正的c相等效為發(fā)生故障的對應(yīng)相，但對應(yīng)的開關(guān)管名字發(fā)生對應(yīng)變化即可。

其次，采用求解法分析圓形磁鏈軌跡的實現(xiàn)方法。

具體的，可參見上述各個開關(guān)管均正常時的分析，具體分析過程此處不再贅述?；谏鲜雠cc相繞組連接的至少一個開關(guān)管損壞時對正六邊形磁鏈軌跡的分析可知，本實施例與上述各個開關(guān)管均正常時的差異之處在于：步驟2中，對于第一象限，根據(jù)矢量正交分解原理，即磁鏈實例合成法則，可得：

其中，t′.3和t′12分別是磁場矢量iii區(qū)間和磁場矢量xii區(qū)間的作用時間。

步驟3、根據(jù)步驟3可得：

步驟4、本發(fā)明實施例中，t′3+t′12<tc時，需要插入零矢量以滿足t′3+t′12+t1+t2＝tc。其中，t1為第一零矢量的作用時長，t2為第二零矢量的作用時長。第一零矢量為vt1、vt2導(dǎo)通、vt3、vt4關(guān)斷時對應(yīng)的磁場矢量，第二零矢量為vt1、vt2關(guān)斷、vt3、vt4開通時對應(yīng)的磁場矢量；或者，第一零矢量為vt1、vt2關(guān)斷、vt3、vt4開通時對應(yīng)的磁場矢量，第二零矢量為vt1、vt2導(dǎo)通、vt3、vt4關(guān)斷時對應(yīng)的磁場矢量。

步驟5、本發(fā)明實施例中，令t1＝t2，則根據(jù)步驟4可得：當(dāng)零矢量作用時，磁鏈?zhǔn)噶客Ｖ罐D(zhuǎn)動，磁鏈幅值增量為零，因此，零矢量的插入不影響磁鏈軌跡，只有當(dāng)非零矢量作用時，磁鏈?zhǔn)噶坎艜^續(xù)旋轉(zhuǎn)。由此可知，第一象限內(nèi)，對于該象限包含的k個子區(qū)中的第l個子區(qū)，第三基礎(chǔ)磁鏈、第一零矢量、所述第六基礎(chǔ)磁鏈、第二零矢量依次作用，得到第l個子區(qū)對應(yīng)的近似圓弧，共得到k個近似圓弧，所述k個近似圓弧形成所述第一象限對應(yīng)的所述第一近似圓弧；同理，獲取第二象限對應(yīng)的第二近似圓弧、第三象限對應(yīng)的第三近似圓弧以及第四象限對應(yīng)的第四近似圓弧。

步驟6、根據(jù)第一象限對應(yīng)的第一近似圓弧、第二象限對應(yīng)的第二近似圓弧、第三象限對應(yīng)的第三近似圓弧以及第四象限對應(yīng)的第四近似圓弧；將第一近似圓弧、第二近似圓弧、第三近似圓弧與第四近似圓弧作依次首尾相接形成圓形磁鏈軌跡

需要說明的是，雖然上述是確定一個正十二邊形磁鏈軌跡，然而，該正十二邊形實質(zhì)上只是圓形磁鏈軌跡的鋪墊，是為清楚描述圓形磁鏈軌跡而引入的，并不代表三相永磁同步電動機(jī)在工作時，需要先控制開關(guān)管的時長與方向得出正十二邊形磁鏈軌跡，再得出圓形磁鏈軌跡，而是控制開關(guān)管時長與方向直接得出圓形磁鏈軌跡。

最后，在上述正十二邊形磁鏈軌跡描述的基礎(chǔ)上，以及求法描述的基礎(chǔ)上，對本發(fā)明磁鏈控制的方法進(jìn)行詳細(xì)說明。

具體的，分析過程與上述各個開關(guān)管正常時的分析過程類似，此處只說明差異之處。差異之處在于：

vt1、vt2、vt3、vt4與vt7均未損壞，vt5與vt6中至少一個發(fā)生損壞，則第一零矢量為vt1、vt2導(dǎo)通、vt3、vt4關(guān)斷時對應(yīng)的磁場矢量，第二零矢量為vt1、vt2關(guān)斷、vt3、vt4開通時對應(yīng)的磁場矢量；或者，第一零矢量為vt1、vt2關(guān)斷、vt3、vt4開通時對應(yīng)的磁場矢量，第二零矢量為vt1、vt2導(dǎo)通、vt3、vt4關(guān)斷時對應(yīng)的磁場矢量。

上述實施例中，vt1、vt2、vt3、vt4與vt7均未損壞，vt5與vt6中至少一個發(fā)生損壞，相鄰的兩個基礎(chǔ)磁鏈的夾角為30°，所述第一基礎(chǔ)磁鏈～所述第十二基礎(chǔ)磁鏈分別對應(yīng)磁場矢量i區(qū)間～磁場矢量?區(qū)間，所述磁場矢量i區(qū)間～磁場矢量?區(qū)間為所述十二個磁場矢量區(qū)間，其中：

所述磁場矢量ⅰ區(qū)間：所述a相繞組與所述c相繞組導(dǎo)通，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為相應(yīng)的，所述vt1導(dǎo)通，所述vt2、所述vt3、所述vt4關(guān)斷；

所述磁場矢量ⅱ區(qū)間：所述b相繞組與所述c相繞組導(dǎo)通、所述a相繞組與所述c相繞組導(dǎo)通，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為相應(yīng)的，所述vt1、所述vt2導(dǎo)通，所述vt3、所述vt4關(guān)斷；

所述磁場矢量ⅲ區(qū)間：所述b相繞組與所述c相繞組導(dǎo)通，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為相應(yīng)的，所述vt2導(dǎo)通，所述vt1、所述vt3、所述vt4關(guān)斷；

所述磁場矢量ⅳ區(qū)間：所述b相繞組與所述c相繞組導(dǎo)通、所述b向繞組與所述a相繞組導(dǎo)通，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為相應(yīng)的，所述vt1、所述vt2、所述vt3導(dǎo)通，所述vt4關(guān)斷；

所述磁場矢量ⅴ區(qū)間：所述b相繞組與所述a相繞組導(dǎo)通，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為相應(yīng)的，所述vt2、所述vt3導(dǎo)通，所述vt1、所述vt4關(guān)斷；

所述磁場矢量ⅳ區(qū)間：所述b相繞組與所述a相繞組導(dǎo)通、所述c相繞組與所述a相繞組導(dǎo)通，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為相應(yīng)的，所述vt2、所述vt3、所述vt4導(dǎo)通，所述vt1關(guān)斷；

所述磁場矢量ⅶ區(qū)間：所述c相繞組與所述a相繞組導(dǎo)通，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為相應(yīng)的，所述vt3導(dǎo)通，所述vt1、所述vt2、所述vt4關(guān)斷；

所述磁場矢量ⅶ區(qū)間：所述c相繞組與所述a相繞組導(dǎo)通、所述c相繞組與所述b相繞組導(dǎo)通，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為相應(yīng)的，所述vt3、所述vt4導(dǎo)通，所述vt1、所述vt2關(guān)斷；

所述磁場矢量ⅸ區(qū)間：所述c相繞組與所述b相繞組導(dǎo)通，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為相應(yīng)的，所述vt4導(dǎo)通，所述vt1、所述vt3、所述vt2關(guān)斷；

所述磁場矢量ⅹ區(qū)間：所述c相繞組與所述b相繞組導(dǎo)通、所述a相繞組與所述b相繞組導(dǎo)通，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為相應(yīng)的，所述vt1、所述vt3、所述vt4導(dǎo)通，所述vt2關(guān)斷；

所述磁場矢量?區(qū)間：所述a相繞組與所述b相繞組導(dǎo)通，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為相應(yīng)的，所述vt1、所述vt4導(dǎo)通，所述vt2、所述vt3關(guān)斷；

所述磁場矢量?區(qū)間：所述a相繞組與所述b相繞組導(dǎo)通、所述a相繞組與所述c相繞組導(dǎo)通，所述三相永磁同步電機(jī)的電壓為相應(yīng)的，所述vt1、所述vt2、所述vt4導(dǎo)通，所述vt3關(guān)斷。

由上述可知，相較于現(xiàn)有的通過矢量坐標(biāo)變換、電流環(huán)控制、輸出坐標(biāo)變化等環(huán)節(jié)以對磁鏈軌跡進(jìn)行控制的方法中，與某個相位連接的開關(guān)管故障時，根據(jù)原先的電壓空間矢量控制不能實現(xiàn)對三相永磁同步電機(jī)預(yù)先的控制，本發(fā)明實施例提供的磁鏈軌跡控制方法，與某個相位連接的開關(guān)管故障時，可通過調(diào)整各個繞組導(dǎo)通的時長來對磁鏈軌跡進(jìn)行控制，使得磁鏈軌跡為正十二邊形，增大對三相永磁同步電機(jī)定子磁鏈軌跡的控制能力，從而減少電動汽車行車中的故障，杜絕安全事故的發(fā)生。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解：實現(xiàn)上述各方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成。前述的程序可以存儲于一計算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中。該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述各方法實施例的步驟；而前述的存儲介質(zhì)包括：rom、ram、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。