[發(fā)明專利]一種永磁同步電機(jī)弱磁調(diào)速的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110446652.4
• 申請(qǐng)日: 2011-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN103187919A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐飛鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州匯川技術(shù)有限公司;深圳市匯川技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): H02P21/14
• 分類號(hào): H02P21/14
• 代理公司: 深圳市順天達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司 44217
• 代理人: 陸軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)，更具體地說，涉及一種永磁同步電機(jī)弱磁調(diào)速的系統(tǒng)和方法，以及永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)矩表的獲取方法。

背景技術(shù)

隨著電力電子技術(shù)、永磁材料技術(shù)的進(jìn)步，永磁同步電機(jī)的性能有了很大的提升。由于永磁同步電機(jī)的氣隙主磁場(chǎng)由永磁體產(chǎn)生，不同于電勵(lì)磁同步電機(jī)那樣可以調(diào)節(jié)，因此只有通過在定子電流中施加直軸弱磁分量來實(shí)現(xiàn)弱磁擴(kuò)速。但是傳統(tǒng)的弱磁方法通過PI調(diào)節(jié)器增加定子電流的直軸弱磁分量，無法考慮到由于電機(jī)本體設(shè)計(jì)的差別以及弱磁分量的增加而帶來的轉(zhuǎn)矩非線性變化，這樣就限制了永磁同步電機(jī)在弱磁區(qū)的轉(zhuǎn)矩輸出能力，無法達(dá)到最佳的控制效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有永磁同步電機(jī)弱磁調(diào)速時(shí)未考慮到轉(zhuǎn)矩非線性變化的缺陷，提供一種永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)矩表的獲取方法，以及基于該轉(zhuǎn)矩表的永磁同步電機(jī)弱磁調(diào)速的系統(tǒng)和方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種永磁同步電機(jī)弱磁調(diào)速的系統(tǒng)，包括：

電流反饋計(jì)算模塊，用于根據(jù)電角度θ_new將永磁同步電機(jī)的兩相電流I_a和I_b經(jīng)矢量變換e^-jθ后得到實(shí)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(jī)編碼器反饋的實(shí)際電機(jī)轉(zhuǎn)子角度θ；

電流環(huán)PI調(diào)節(jié)器模塊，用于對(duì)接收的d軸電流指令和實(shí)際d軸電流反饋I_{d_ref}求差后的信號(hào)進(jìn)行電流環(huán)PI調(diào)節(jié)后生成d軸電壓參考值V_d，對(duì)q軸電流指令和實(shí)際q軸電流反饋I_{q_ref}求差后的信號(hào)進(jìn)行電流環(huán)PI調(diào)節(jié)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(qū)動(dòng)器或上級(jí)速度環(huán)根據(jù)弱磁信號(hào)產(chǎn)生；

超前角計(jì)算模塊，用于根據(jù)d軸電壓參考值V_d和q軸電壓參考值V_q計(jì)算超前角θ_lead，并將超前角θ_lead和電機(jī)編碼器反饋的實(shí)際電機(jī)轉(zhuǎn)子角度θ相加后獲得新的電角度θ_new；

轉(zhuǎn)矩表查找模塊，用于將q軸電壓參考值V_q轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)矩值T，并根據(jù)超前角θ_lead和轉(zhuǎn)矩值T，在轉(zhuǎn)矩表中查找實(shí)際的q軸電流值I_q，轉(zhuǎn)換得到實(shí)際q軸參考電壓指令V_{q_real}；

變換輸出模塊，用于根據(jù)實(shí)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(jìn)行派克變換，生成參考電壓V_α和V_β，并根據(jù)該參考電壓V_α和V_β進(jìn)行空間矢量脈寬調(diào)制變換生成PWM信號(hào)控制逆變器驅(qū)動(dòng)永磁同步電機(jī)。

本發(fā)明還提供了一種永磁同步電機(jī)弱磁調(diào)速的方法，包括：

電流反饋計(jì)算步驟，根據(jù)電角度θ_new將永磁同步電機(jī)的兩相電流I_a和I_b經(jīng)矢量變換e^-jθ后得到實(shí)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(jī)編碼器反饋的實(shí)際電機(jī)轉(zhuǎn)子角度θ；

電流環(huán)PI調(diào)節(jié)步驟，對(duì)接收的d軸電流指令和實(shí)際d軸電流反饋I_{d_ref}求差后的信號(hào)進(jìn)行電流環(huán)PI調(diào)節(jié)后生成d軸電壓參考值V_d，對(duì)q軸電流指令和實(shí)際q軸電流反饋I_{q_ref}求差后的信號(hào)進(jìn)行電流環(huán)PI調(diào)節(jié)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(qū)動(dòng)器或上級(jí)速度環(huán)根據(jù)弱磁信號(hào)產(chǎn)生；

超前角計(jì)算步驟，根據(jù)d軸電壓參考值V_d和q軸電壓參考值V_q計(jì)算超前角θ_lead，并將超前角θ_lead和電機(jī)編碼器反饋的實(shí)際電機(jī)轉(zhuǎn)子角度θ相加后獲得新的電角度θ_new；