[發明專利]電機控制方法及系統

有效

• 申請號: 201110355846.3
• 申請日: 2011-11-10
• 公開（公告）號: CN103107760A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 李勇;康鵬舉;周榮暉;沈祥明;陳驍;蔡自立;趙彤
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 彭久云

1.一種電機控制方法，用以控制電機，包括：

通過信號單元獲得電機的電信號，所述電信號包括電機力矩和角速度；

通過計算單元計算電壓矢量的電壓相角，所述計算單元的輸入包括命令力矩、所述電機力矩、所述角速度及所述電壓矢量的電壓幅值，其中所述電壓相角是變量且所述電壓幅值是常量；

通過調制器調制由所述電壓相角和所述電壓幅值形成的所述電壓矢量成控制逆變器的開關信號；

通過所述逆變器根據開關信號轉換直流電壓為所述電壓矢量；以及

提供所述電壓矢量給電機；

其特征在于：在所述角速度不變和所述電壓相角的單調區間內所述電機力矩相對于所述電壓相角線性變化。

2.如權利要求1所述的電機控制方法，其特征在于：所述電壓矢量是方波電壓并且所述電壓幅值固定為所述方波電壓的基波電壓的最大值。

3.如權利要求1所述的電機控制方法，其特征在于：所述電壓相角的單調區間隨所述角速度的變化而變化。

4.如權利要求3所述的電機控制方法，其特征在于：所述電壓相角的單調區間從所述電機力矩相對于所述電壓相角的導數大于等于零的不等式獲得。

5.如權利要求1所述的電機控制方法，其特征在于：所述電壓相角是所述電機力矩與所述命令力矩之間的力矩偏差的增益函數倍。

6.如權利要求5所述的電機控制方法，其特征在于：所述增益函數大于零。

7.如權利要求1所述的電機控制方法，其特征在于：所述計算步驟包括通過限幅器限制所述命令力矩在電機的最大有效力矩之內。

8.如權利要求1所述的電機控制方法，其特征在于：所述計算步驟進一步包括將所述命令力矩輸入前饋系統。

9.一種控制方法，用以控制電機產生的電機力矩，包括：

固定從逆變器輸出的電壓矢量的電壓幅值；以及

調節所述電壓矢量的電壓相角來控制電機力矩；

其特征在于：在電機的角速度不變和所述電壓相角的單調區間內所述電機力矩相對于所述電壓相角線性變化。

10.如權利要求9所述的控制方法，其特征在于：所述電壓相角的單調區間隨所述角速度的變化而變化。

11.如權利要求10所述的控制方法，其特征在于：所述電壓相角的單調區間從所述電機力矩相對于所述電壓相角的導數大于等于零的不等式獲得。

12.如權利要求9所述的控制方法，其特征在于：所述電壓矢量是方波電壓并且所述電壓幅值固定為所述方波電壓的基波電壓的最大值。

13.一種控制系統，用以控制電機，包括：

信號單元，用以輸出電機的電信號，所述電信號包括電機力矩和角速度；

控制器，與所述信號單元連接并設有計算單元，所述計算單元用以計算電壓矢量的電壓相角，所述計算單元的輸入包括命令力矩、所述電機力矩、所述角速度及所述電壓矢量的電壓幅值，所述電壓相角是變量且所述電壓幅值是常量；

其特征在于：在所述角速度不變和所述電壓相角的單調區間內所述電機力矩相對于所述電壓相角線性變化。

14.如權利要求13所述的控制系統，其特征在于：所述電壓相角的單調區間隨所述角速度的變化而變化。

15.如權利要求14所述的控制系統，其特征在于：所述電壓相角的單調區間從所述電機力矩相對于所述電壓相角的導數大于等于零的不等式獲得。

16.如權利要求13所述的控制系統，其特征在于：所述控制系統進一步包括與所述控制器連接的調制器和與所述調制器連接的逆變器，所述調制器用以調制由所述電壓相角和所述電壓幅值形成的所述電壓矢量成控制所述逆變器的開關信號，所述逆變器根據所述開關信號用以轉換直流電壓為所述電壓矢量。

17.如權利要求16所述的控制系統，其特征在于：所述電壓矢量是方波電壓并且所述電壓幅值固定為所述方波電壓的基波電壓的最大值。