[實用新型]異步電動機控制器

有效

• 申請號: 201520218180.0
• 申請日: 2015-04-13
• 公開（公告）號: CN204696973U
• 公開（公告）日: 2015-10-07
• 發明（設計）人: 高玲玲;易映萍
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14;H02P27/08
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

技術領域

本實用新型屬于汽車控制器領域，具體涉及一種用于電動汽車的異步電動機控制器。

背景技術

內燃機車輛，尤其是汽車，是現代工業發展的重要成就之一。近些年隨著汽車的急劇增加，能源和環境問題日漸突出。因此，人們迫切需要尋找一種低排放和節約能源的交通工具。電動汽車以其低噪音、無排放、能源利用率高以及能源來源多樣化等優點已經成為各國研究的重點，并在世界范圍內獲得了廣泛關注。而電機驅動系統是電動汽車最關鍵的部分之一，決定了整車的性能。

由于異步電動機由于具有體積小、功率大、效率高、結構簡單和易于維護等優點，交流異步電機驅動系統正逐漸替代直流電機驅動系統成為電動汽車主流的驅動系統。但是，現有的交流異步電動機采用的控制方法是通過光電編碼器輸出的轉速信號構成轉速與磁鏈雙閉環的矢量控制系統，這樣磁鏈的幅值和相位易受到外界影響，從而造成控制結果的不準確，不能實現對轉矩的瞬時控制，而且系統復雜，成本昂貴，因此使得電動汽車無法被廣泛地推廣和應用。

實用新型內容

本實用新型是為了解決上述課題而進行的，目的在于提供一種能夠實時控制并且控制精確、結構緊湊、成本低的異步電機控制器。

本實用新型提供了一種控制效果好、結構緊湊、成本低的異步電機控制器，其特征在于，包括：設定部，用于設定異步電動機的預定轉速以及最大電壓值；采集部，與異步電動機相連用于采集異步電動機的輸出定子電流、輸出定子電壓以及直流母線電壓；計算部，包含：根據輸出定子電流、輸出定子電壓以及直流母線電壓計算出異步電動機的實時轉速和磁通角的第一計算單元，根據定子電壓與最大電壓值之間的差值和磁通角基于預定規則計算得到勵磁電流調節信號的第二計算單元以及根據實時轉速與預定轉速的差值和磁通角基于預定規則計算得到轉矩電流調節信號的第三計算單元；轉換部，將勵磁電流調節信號和轉矩電流調節信號轉換為電壓調節信號；以及控制部，根據電壓調節信號控制異步電動機的工作電壓。

本實用新型的異步電動機控制器還可以具有這樣的特征：其中，第一計算單元采用FAST估算器計算交流異步電動機的實時轉速和磁通角。

本實用新型的異步電動機控制器還可以具有這樣的特征：其中，控制部采用電壓矢量調制方法產生PWM信號從而控制異步電動機的工作電壓。

實用新型的作用與效果

根據本實用新型所涉及的異步電動機控制器，因為采集部能夠采?集異步電動機的輸出定子電流、輸出定子電壓以及直流母線電壓，第一計算單元能夠計算出異步電動機的實時轉速和磁通角，第二計算單元能夠計算出勵磁電流調節信號，第三計算單元能夠計算出轉矩電流調節信號，轉換部能夠將勵磁電流調節信號和轉矩電流調節信號轉換為電壓調節信號，控制部根據電壓調節信號控制異步電動機的工作電壓，使得實時轉速與設定部的預定轉速一致，實現對轉矩進行瞬時控制，從而對交流異步電機的進行精確控制，而且具有成本低廉、結構緊湊的優點。

附圖說明

圖1是本實用新型的實施例中異步電動機控制器的結構框圖；以及圖2是本實用新型的實施例中異步電動機控制器的控制原理圖。

具體實施案例

為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，以下實施例結合附圖對本實用新型的異步電動機控制器作具體闡述。

圖1是本實用新型的實施例中異步電動機控制器的結構框圖。

如圖1所示，異步電動機控制器100控制電動汽車的異步電動機110的工作電壓從而調節異步電動機的轉速和轉矩，異步電動機控制器100包括：設定部120、采集部130、計算部140、轉換部150、控制部160。

設定部120用于輸入異步電動機110的預定轉速以及最大電壓值，該最大電壓值作為計算部140的計算參考值。

采集部130與異步電動機110相連接，用于采集異步電動機110中定子的輸出定子電流與輸出定子電壓，以及采集異步電動機110中直流母線的直流母線電壓。

計算部140與設定部120、采集部130和轉換部150相連接，計算部140包含：第一計算單元141、第二計算單元142和第三計算單元143。

第一計算單元141根據輸出定子電流、輸出定子電壓以及直流母線電壓計算出交流異步電動機的實時轉速和磁通角。第二計算單元142計算得到定子電壓與最大電壓值之間的差值并且根據該差值和磁通角基于預定規則計算得到勵磁電流調節信號。第三計算單元143計算得到實時轉速與預定轉速的差值并根據該差值和磁通角基于預定規則計算得到轉矩電流調節信號。