[發(fā)明專利]磁化狀態(tài)控制方法和磁化狀態(tài)控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580082080.2
• 申請日: 2015-07-31
• 公開（公告）號: CN107889547B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 佐佐木健介;福重孝志;加藤崇;布倫特·S·加嘉斯;羅伯特·D·洛倫茨
• 申請（專利權(quán)）人: 日產(chǎn)自動車株式會社;威斯康星校友研究基金會
• 主分類號: H02P21/13
• 分類號: H02P21/13;H02P21/14;H02P25/024;H02P25/022
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 李銘;陳源

1.一種用于能改變磁體磁化狀態(tài)的電動機(jī)的磁化狀態(tài)控制方法，所述方法包括：

在改變所述電動機(jī)的磁化狀態(tài)時產(chǎn)生磁鏈?zhǔn)噶?，使得所述磁鏈?zhǔn)噶康能壽E在dq軸平面上關(guān)于所述dq軸平面的原點具有彎曲的順時針軌跡，并且所述磁鏈?zhǔn)噶康拇笮≡跁r間上變化，其中所述dq軸平面為d軸沿永磁體磁通的方向指向、而q軸在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向上在d軸之前90度處的同步參考坐標(biāo)系。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁化狀態(tài)控制方法，其中

所述磁鏈?zhǔn)噶烤哂形挥谒鰀q軸平面的原點處的起點，以及

當(dāng)將所述磁化狀態(tài)改變?yōu)楸犬?dāng)前磁化量更大的磁化量時，目標(biāo)磁化完成時刻的磁鏈?zhǔn)噶康拇笮〈笥谶@之后時刻的磁鏈?zhǔn)噶康拇笮　?/p>

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁化狀態(tài)控制方法，其中

所述dq軸平面上的所述磁鏈?zhǔn)噶康能壽E具有由以下公式(1)所表示的漸開線軌跡：

其中θ＝cos^-1(λ_dq/λ_magnetize)，λ_dq表示所述漸開線軌跡的基圓半徑，λ_magnetize表示目標(biāo)磁化處的目標(biāo)磁鏈，V表示給定電壓，p表示極對的數(shù)量，ω表示轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，t表示所述目標(biāo)磁化后的時間，d表示所述磁鏈?zhǔn)噶康膁軸分量，并且q表示所述磁鏈?zhǔn)噶康膓軸分量，以及

αβ軸平面上的所述磁鏈?zhǔn)噶康能壽E具有直線的軌跡，其中所述αβ軸平面是如下的固定參考坐標(biāo)系：α軸與相繞組中心一致且沿產(chǎn)生磁動勢的方向指向使得當(dāng)所述α軸與所述d軸一致時磁體磁鏈增加，且β軸在所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向上在所述α軸之前90度處。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁化狀態(tài)控制方法，其中

所述dq軸平面上的所述磁鏈?zhǔn)噶康能壽E具有由以下公式(2)進(jìn)一步表示的漸開線軌跡：

λ_dq≤λ_rated (2)

其中λ_rated表示給定電壓和轉(zhuǎn)子速度下的額定磁鏈。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁化狀態(tài)控制方法，其中

在具有基圓半徑λ_dq的基圓的切線變?yōu)槠叫杏讦力螺S平面的α軸時，目標(biāo)磁化的磁化完成，其中該切線在所述αβ軸平面上的目標(biāo)磁化處穿過目標(biāo)磁鏈λ_magnetize，其中所述αβ軸平面是如下的固定參考坐標(biāo)系：α軸與相繞組中心一致且沿產(chǎn)生磁動勢的方向指向使得當(dāng)所述α軸與所述d軸一致時磁體磁鏈增加，且β軸在所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向上在所述α軸之前90度處。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁化狀態(tài)控制方法，其中

在對目標(biāo)磁化進(jìn)行磁化后，在αβ軸平面上的磁鏈?zhǔn)噶康能壽E到達(dá)具有基圓半徑λ_dq的基圓之前，所述αβ軸平面上的電壓矢量保持相同，其中所述電壓矢量平行于所述αβ軸平面的α軸、并具有等于逆變器最大輸出電壓的大小，其中所述αβ軸平面是如下的固定參考坐標(biāo)系：α軸與相繞組中心一致且沿產(chǎn)生磁動勢的方向指向使得當(dāng)所述α軸與所述d軸一致時磁體磁鏈增加，且β軸在所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向上在所述α軸之前90度處。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁化狀態(tài)控制方法，其中

從磁化狀態(tài)控制開始到目標(biāo)磁化的磁化完成的扭矩輸出值的時間積分、以及從所述目標(biāo)磁化的磁化完成到磁化狀態(tài)控制結(jié)束的扭矩輸出值的時間積分，這兩者之和等于零。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁化狀態(tài)控制方法，還包括：

基于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、當(dāng)前磁化水平、目標(biāo)磁化水平、定子磁鏈量、和逆變器輸出電壓容量，來計算所述dq軸平面上的所述磁鏈?zhǔn)噶康哪繕?biāo)軌跡。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的磁化狀態(tài)控制方法，還包括：

基于相電流測量值和逆變器輸出電壓指令值中的至少一個，來估計定子磁鏈量和當(dāng)前磁化水平。