[發(fā)明專利]永磁同步電機轉(zhuǎn)矩波動控制裝置及系統(tǒng)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201610149368.3 | 申請日： | 2016-03-16 |
| 公開（公告）號： | CN105763124B | 公開（公告）日： | 2018-06-08 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 文彥東;趙慧超;胡晶;黃智昊;劉志強 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國第一汽車股份有限公司 |
| 主分類號： | H02P21/22 | 分類號： | H02P21/22;H02P21/05;H02P25/022 |
| 代理公司： | 長春吉大專利代理有限責任公司 22201 | 代理人： | 王淑秋 |
| 地址： | 130011 吉林省長春*** | 國省代碼： | 吉林;22 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 永磁同步電機 控制逆變器 電機控制單元 基波電流 輸出連接 諧波電流 轉(zhuǎn)矩波動 相電流傳感器 控制信號 控制裝置 輸出 永磁同步電機轉(zhuǎn)子 電機位置傳感器 電流控制逆變器 絕對位置信息 基波電壓 有效抑制 波電壓 基波 諧波 轉(zhuǎn)矩 采集 | ||
1.一種永磁同步電機轉(zhuǎn)矩波動控制系統(tǒng)，其特征在于包括基波電流控制單元和諧波電流控制單元；基波電流控制單元包括基波相電流CLARK&PARK變換單元、基波dq軸電流指令查表單元、基波轉(zhuǎn)速計算單元、基波電流PI和電壓解耦控制單元、基波位置補償單元和基波CLARK&PARK逆變換單元；諧波電流控制單元包括諧波相電流CLARK&PARK變換單元、諧波dq軸電流指令查表單元、諧波轉(zhuǎn)速計算單元、諧波電流PI和電壓解耦控制單元、諧波位置補償單元和諧波CLARK&PARK逆變換單元；
基波相電流CLARK&PARK變換單元：接收基波相電流傳感器輸出的永磁同步電機靜止三相坐標系電流并將其轉(zhuǎn)換為兩相旋轉(zhuǎn)坐標系的直交軸基波電流Ids和Iqs；
基波dq軸電流指令查表單元：根據(jù)輸入的基波轉(zhuǎn)矩指令T*查表獲得基波dq軸電流指令參考Ids*和Iqs*；
基波轉(zhuǎn)速計算單元：接收電機位置傳感器輸出的電機轉(zhuǎn)子位置θ，根據(jù)電機轉(zhuǎn)子位置θ計算基波轉(zhuǎn)速ω；
基波電流PI和電壓解耦控制單元：根據(jù)基波dq軸電流指令參考與基波相電流CLARK&PARK變換單元輸出的直交軸基波電流之差I(lǐng)ds_err、Iqs_err做PI控制；接收基波相電流CLARK&PARK變換單元輸出的直交軸基波電流和基波轉(zhuǎn)速計算單元輸出的基波轉(zhuǎn)速ω，根據(jù)電壓解耦計算公式(1)和公式(2)進行解耦控制，輸出基波dq軸電壓解耦量Vds*、Vqs*；
Vds*＝R×Ids–ω×Lq×Iqs (1)
Vqs*＝R×Iqs+ω×(Ψm+Ld×Ids) (2)
式中，R為永磁同步電機定子電阻，Ids、Iqs為直交軸基波電流，Ld、Lq分別為d軸和q軸電感；
基波位置補償單元：根據(jù)基波轉(zhuǎn)速計算單元輸出的基波轉(zhuǎn)速ω和常數(shù)1計算基波位置補償量，其中常數(shù)1為K1與T1的乘積，并將基波位置補償量輸入到基波CLARK&PARK逆變換單元，基波位置補償量根據(jù)公式(5)計算；
θ1＝θ+ω×K1×T1 (5)
θ為當前永磁同步電機轉(zhuǎn)子位置；θ1為基波位置補償量；K1為位置補償系數(shù)，是基波電流控制逆變器載波周期的K倍，系數(shù)K在1-2之間選擇；T1為基波電流控制逆變器的載波周期；
基波CLARK&PARK逆變換單元：根據(jù)基波電流PI和電壓解耦控制單元輸出的基波dq軸電壓參考指令Vds*和Vqs*和基波位置補償單元輸出的基波位置補償量計算基波電壓控制量，并將其進行CLARK&PARK逆變換，最終輸出基波電壓控制信號Va1*，Vb1*和Vc1*；
諧波相電流CLARK&PARK變換單元：接收諧波相電流傳感器輸出的永磁同步電機靜止三相坐標系電流及電機轉(zhuǎn)子位置θ乘以極對數(shù)后得到的結(jié)果，并將永磁同步電機靜止三相坐標系電流轉(zhuǎn)換為兩相旋轉(zhuǎn)坐標系的直交軸諧波電流Ids6和Iqs6；
諧波dq軸電流指令查表單元：根據(jù)基波轉(zhuǎn)速ω、基波轉(zhuǎn)矩指令T*和電機位置傳感器輸出的轉(zhuǎn)子位置θ查表獲得諧波dq軸電流指令參考Ids6*和Iqs6*；諧波轉(zhuǎn)速計算單元：接收電機位置傳感器輸出的電機轉(zhuǎn)子位置θ，根據(jù)電機轉(zhuǎn)子位置θ和永磁同步電機的極對數(shù)計算諧波轉(zhuǎn)速ω*；
諧波電流PI控制單元：根據(jù)dq軸諧波電流指令參考與諧波相電流CLARK&PARK變換單元輸出的直交軸諧波電流之差I(lǐng)ds6_err和Iqs6_err做PI控制，根據(jù)電壓解耦計算公式(3)和公式(4)進行解耦，輸出諧波dq軸電壓解耦量Vds6*、Vqs6*；
Usd6＝R×Isd6–P×ω*×Ψq6 3)
Usq6＝R×Isq6+P*ω*×Ψd6 4)
Isd6，Isq6為諧波dq軸電流反饋；ω*為諧波轉(zhuǎn)速；P為極對數(shù)；Ψd6，Ψq6為諧波dq軸磁鏈；
諧波位置補償單元：根據(jù)諧波轉(zhuǎn)速計算單元輸出的諧波轉(zhuǎn)速ω*和常數(shù)2計算諧波位置補償量，其中常數(shù)2為K2與T6的乘積，并將諧波位置補償量輸入到諧波CLARK&PARK逆變換單元，諧波位置補償量根據(jù)公式(6)計算；
θ6＝θ+P×ω*×K2×T6 (6)
其中，θ為當前永磁同步電機轉(zhuǎn)子位置；θ6為諧波位置補償量；K2為位置補償系數(shù)，是諧波電流控制逆變器載波周期的K倍，系數(shù)K在1-2之間選擇；T6為諧波電流控制逆變器的載波周期；
諧波CLARK&PARK逆變換單元：根據(jù)諧波電流PI控制單元輸出的諧波dq軸電壓解耦量Vds6*、Vqs6*和諧波位置補償單元輸出的諧波位置補償量計算諧波電壓控制量，并將其進行CLARK&PARK逆變換，最終輸出諧波電壓控制信號Va2*，Vb2*和Vc2*給諧波電流控制逆變器。
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