[發明專利]異步電機的最大轉矩控制方法及控制器

在審

• 申請號: 201510848628.1
• 申請日: 2015-11-26
• 公開（公告）號: CN105406794A
• 公開（公告）日: 2016-03-16
• 發明（設計）人: 浦蓉杰;高翔;林利;呂川威;趙艷;謝啟河;譚亞
• 申請（專利權）人: 上海中科深江電動車輛有限公司
• 主分類號: H02P25/02
• 分類號: H02P25/02;H02P21/16
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 馬爽;黃健

技術領域

本發明實施例涉及電力電子與電力傳動技術，尤其涉及一種異步電機的最大轉矩控制方法及控制器。

背景技術

應用于電動汽車、高速機床等場合的異步電機通常運行在弱磁區域內的恒功率區(亦稱為弱磁I區)；隨著異步電機的轉速提高，當達到預設條件時，異步電機由恒功率區切換為降功率區(亦稱為弱磁II區或者恒電壓區)并以極高轉速運行。進一步地，根據異步電機弱磁區域的理論分析可知：異步電機在降功率區能達到最大轉矩的關鍵在于需要保持異步電機的實際勵磁電流與異步電機的實際轉矩電流之比恒等于異步電機實際的漏磁系數。

現有的異步電機弱磁控制中廣泛采用電壓閉環控制方法，如單比例積分(proportionalintegral，簡稱PI)控制方法，當異步電機由恒功率區切換為降功率區時令其中，為異步電機的轉矩電流給定值、為已獲取的異步電機的勵磁電流給定值以及σ₀為異步電機的初始漏磁系數(σ₀為根據異步電機的初始參數計算得到的值)。由于異步電機實際的漏磁系數會隨著異步電機的溫度、工作頻率等因素的影響發生變化，因此，當異步電機由恒功率區切換為降功率區時，所述異步電機實際的漏磁系數早已偏離異步電機的初始漏磁系數σ₀，從而現有技術中異步電機在降功率區所能達到的最大輸出轉矩與理論最大輸出轉矩的差值較大。

發明內容

本發明實施例提供一種異步電機的最大轉矩控制方法及控制器，最大程度地使異步電機的最大輸出轉矩達到降功率區的理論最大輸出轉矩，減小了異步電機在降功率區的最大輸出轉矩與理論最大轉矩的差值。

第一方面，本發明實施例提供一種異步電機的最大轉矩控制方法，包括：

當異步電機由恒功率區切換為降功率區時，確定所述異步電機的實際勵磁電流i'_d以及實際轉矩電流i'_q；其中，所述實際勵磁電流i'_d為所述異步電機由恒功率區切換為降功率區時對應的d軸勵磁電流；所述實際轉矩電流i'_q為所述異步電機由恒功率區切換為降功率區時對應的q軸轉矩電流；

根據所述實際勵磁電流i'_d與所述實際轉矩電流i'_q的比值σ'以及勵磁電流給定值確定轉矩電流限幅值i_qmax；其中，所述轉矩電流限幅值i_qmax等于轉矩電流給定值

其中，所述勵磁電流給定值為所述異步電機在降功率區的勵磁電流給定值；所述轉矩電流給定值為所述異步電機在降功率區的轉矩電流給定值；所述轉矩電流限幅值i_qmax為轉速調節器的限幅值。

可選地，所述根據所述實際勵磁電流i'_d與所述實際轉矩電流i'_q的比值σ'以及勵磁電流給定值確定轉矩電流限幅值i_qmax，包括：

根據確定轉矩電流限幅值i_qmax。

可選地，所述當異步電機由恒功率區切換為降功率區時，確定所述異步電機的實際勵磁電流i'_d以及實際轉矩電流i'_q，包括：

當異步電機由恒功率區切換為降功率區時，獲取由電流傳感器檢測到的三相定子電流；

對所述三相定子電流經過坐標轉換后得到所述實際勵磁電流i'_d以及所述實際轉矩電流i'_q。

可選地，所述坐標變換包括：克拉克變換和帕克變換。

可選地，所述根據所述實際勵磁電流i'_d與所述實際轉矩電流i'_q的比值σ'以及勵磁電流給定值確定轉矩電流限幅值i_qmax之前，還包括：

確定所述勵磁電流給定值

可選地，所述確定所述勵磁電流給定值包括：

根據預設的勵磁電流給定初始值i_d-base以及比例積分控制器的輸出值確定所述

第二方面，本發明實施例提供一種控制器，包括：