[發明專利]用于確定參考D軸電流和Q軸電流的電動機控制系統

有效

• 申請號: 201410089156.1
• 申請日: 2014-03-12
• 公開（公告）號: CN104052357B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: A.G.格布雷杰吉斯;R.拉賈文基塔蘇布拉莫尼;T.塞巴斯蒂安;S.巴拉爾
• 申請（專利權）人: 操縱技術IP控股公司
• 主分類號: H02P21/22
• 分類號: H02P21/22
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 姜云霞,楊炯

技術領域

本發明涉及用于電動機的控制系統，并且更具體來說，涉及用于確定參考d軸電流和參考q軸電流的電動機控制系統。

背景技術

內置式永磁同步電動機（IPMSM）的輸出轉矩可以通過電壓命令和相位超前角來確定。IPMSM的具體輸出轉矩通過首先選擇具體的正交軸（也稱為q軸）參考電流和直軸（也稱為d軸）參考電流并且隨后基于選定的正交軸參考電流和直軸參考電流來確定電壓命令和相位超前角來確定。

發明內容

在一個實施例中，提供用于確定參考d軸電流和參考q軸電流的電動機控制系統。電動機控制系統包括具有測出的電動機速度的電動機、直流電源和直流輸入線路以及電流命令控制器。直流電源產生跨直流輸入線路的電橋電壓。電流命令控制器與電動機和直流輸入線路通信。電流命令控制器被配置以監控電橋電壓和轉矩參考命令。電流命令控制器被配置以基于轉矩參考命令來計算參考q軸電流。電流命令控制器被配置以基于參考q軸電流的數值來計算參考d軸電流。

在另一個實施例中，提供一種用于確定參考d軸電流和參考q軸電流的方法。該方法包括監控發送給電流命令控制器的電橋電壓和轉矩參考命令。該方法還包括基于轉矩參考命令來計算參考q軸電流。該方法還包括如果參考q軸電流的數值小于或等于預定參考q軸電流值并且如果電壓命令值的數值小于電橋電壓，則基于第一工作區域來計算參考d軸電流。

這些和其他優點以及特征將從結合附圖的以下描述變得更加顯而易見。

附圖說明

在說明書結尾的權利要求書中特別指出并且清楚地要求保護本發明的主題。本發明的以上和其他特征以及優點從結合附圖的以下詳細描述變得顯而易見，附圖中：

圖1是根據本發明的一個示例性實施例的電動機控制系統的方框圖；以及

圖2是根據本發明的另一個示例性實施例的用于確定參考d軸電流和參考q軸電流的過程流程圖。

具體實施方式

現在參照附圖，其中將參照具體實施例來描述本發明而不限制本發明，圖1是電動機控制系統10的示例性方框圖。電動機控制系統10包括電流命令控制器20、d軸比例積分增益（PI）控制器22、q軸PI控制器23、極性轉換控制器24、脈寬調制（PWM）逆變控制器26、逆變器28、直流電源30、電動機32、位置傳感器34、速度傳感器36、變換控制器38、a軸電流放大器40、b軸電流放大器42、a軸模數轉換器（ADC）44以及b軸ADC?46。在一個實施例中，電動機42可以是內置式永磁同步電動機（IPMSM），然而，應理解，可以同樣使用任何類型的使用相電流來控制的電動機。

在如圖1所示的實施例中，逆變器28連接到直流電源30，其中直流電源30可以例如是電池。直流電源30可以通過直流輸入線路49連接到逆變器28。換能器51可以用來監控跨直流輸入線路49的電橋電壓V_ecu。表示電橋電壓V_ecu的控制信號53可以被發送到電流命令控制器20和PWM逆變控制器26。在如圖所示的示例性實施例中，逆變器26通過用于電動機32的工作和控制的線路50、線路52和線路54將三個交流（AC）相電流傳（例如，i_a、i_b和i_c）輸到電動機32。

為了反饋控制的目的，可以檢測通過線路50和52傳輸到電動機32的相電流i_a和i_b以確定到電動機32的瞬時電流流量。具體來說，換能器56可以用來監控線路50上的相電流i_a，并且換能器58可以用來監控線路52上的相電流i_b。應注意，盡管示出換能器56和換能器58，但是僅可以監控線路50或52中的一個來測量相電流i_a或相電流i_b。表示測量出的相電流i_a的控制信號60可以從換能器56發送到a軸電流放大器40，并且表示測量出的相電流i_b的控制信號62可以從換能器58發送到b軸電流放大器42。隨后，相電流i_a的倍增或放大值從a軸電流放大器40發送到a軸ADC?44并且相電流i_b的放大值從b軸電流放大器42發送到b軸ADC?46。a軸ADC?44將相電流i_a的放大值轉換成數字值64。數字值64表示相電流i_a的數值。b軸ADC?46將相電流i_b的放大值轉換成數字值66。數字值66表示相電流i_b的數值。