[發明專利]一種永磁同步電機弱磁調速的系統和方法

有效

• 申請號: 201110446652.4
• 申請日: 2011-12-28
• 公開（公告）號: CN103187919A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 徐飛鵬
• 申請（專利權）人: 蘇州匯川技術有限公司;深圳市匯川技術股份有限公司
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 陸軍

1.一種永磁同步電機弱磁調速的系統，其特征在于，包括：

電流反饋計算模塊，用于根據電角度θ_new將永磁同步電機的兩相電流I_a和I_b經矢量變換e^-jθ后得到實際d軸電流反饋I_{d_ref}和q軸電流反饋I_{q_ref}；電角度θ_new的初始值等于電機編碼器反饋的實際電機轉子角度θ；

電流環PI調節器模塊，用于對接收的d軸電流指令和實際d軸電流反饋I_{d_ref}求差后的信號進行電流環PI調節后生成d軸電壓參考值V_d，對q軸電流指令和實際q軸電流反饋I_{q_ref}求差后的信號進行電流環PI調節后生成q軸電壓參考值V_q；其中，所述d軸電流指令為0，所述q軸電流指令由驅動器或上級速度環根據弱磁信號產生；

超前角計算模塊，用于根據d軸電壓參考值V_d和q軸電壓參考值V_q計算超前角θ_lead，并將超前角θ_lead和電機編碼器反饋的實際電機轉子角度θ相加后獲得新的電角度θ_new；

轉矩表查找模塊，用于將q軸電壓參考值V_q轉變為轉矩值T，并根據超前角θ_lead和轉矩值T，在轉矩表中查找實際的q軸電流值I_q，轉換得到實際q軸參考電壓指令V_{q_real}；

變換輸出模塊，用于根據實際q軸參考電壓指令V_{q_ref}、d軸電壓參考值V_d以及電角度θ_new進行派克變換，生成參考電壓V_α和V_β，并根據該參考電壓V_α和V_β進行空間矢量脈寬調制變換生成PWM信號控制逆變器驅動永磁同步電機。

2.根據權利要求1所述的永磁同步電機弱磁調速的系統，其特征在于，所述超前角計算模塊包括超前角計算單元，用于根據d軸電壓參考值V_d和q軸電壓參考值V_q計算超前角θ_lead；

所述超前角計算單元首先根據計算d軸和q軸的合成電壓矢量幅值V_ref，再將V_ref與永磁同步電機的直流母線電壓U_dc進行比較獲取差值，并經比例環調節后，根據最大超前角θ_{lead_max}進行限幅，使其輸出的超前角θ_lead滿足：0≤θ_lead≤θ_{lead_max}。

3.根據權利要求2所述的永磁同步電機弱磁調速的系統，其特征在于，所述超前角計算模塊中用于限幅的所述最大超前角θ_{lead_max}為60度。

4.根據權利要求1所述的永磁同步電機弱磁調速的系統，其特征在于，所述變換輸出模塊進一步包括：

派克變換單元，用于根據實際q軸參考電壓指令V_{q_real}、d軸電壓參考值V_d以及電角度θ_new進行派克變換，生成參考電壓V_α和V_β；

空間矢量脈寬調制單元，用于根據所述參考電壓V_α和V_β生成PWM信號。