[發明專利]永磁同步電機系統及其弱磁控制方法和裝置

有效

• 申請號: 201611220427.8
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN106712631B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 黃招彬
• 申請（專利權）人: 廣東美的制冷設備有限公司
• 主分類號: H02P21/22
• 分類號: H02P21/22;H02P21/28;H02P27/12
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張潤

本發明公開了一種永磁同步電機系統及其弱磁控制方法和裝置，所述方法包括以下步驟：獲取所述永磁同步電機系統的旋轉坐標系下的D軸輸出電壓u_d和Q軸輸出電壓u_q；獲取輸出電壓限制閾值，并根據所述D軸輸出電壓和所述輸出電壓限制閾值獲取Q軸電壓限制閾值；根據所述Q軸輸出電壓u_q和所述Q軸電壓限制閾值生成弱磁電流，并將所述弱磁電流疊加至所述永磁同步電機系統的D軸電流閉環，以對永磁同步電機進行弱磁控制。由此，采用Q軸電壓誤差進行閉環反饋的弱磁控制，保持D軸電流的完全跟蹤，能夠避免D軸電流在輸入交流電壓本身周期波動特性和負載波動的情況下不穩定，改善弱磁控制性能。

技術領域

本發明涉及電機控制技術領域，特別涉及一種永磁同步電機系統的弱磁控制方法、一種永磁同步電機系統的弱磁控制裝置以及一種永磁同步電機系統。

背景技術

永磁同步電機以其控制性能好、功率密度高、節能等特點，已經在各行各業中得到廣泛應用。其中，在很多應用場合中，要求永磁同步電機運行在高頻范圍，繼而運行在弱磁區間，例如基于永磁同步電機的變頻壓縮機、基于永磁同步電機的風機等。

相關技術中的弱磁控制方法大多采用對輸出電壓幅值閉環反饋進行弱磁電流調節。但是其存在的問題是，限制D軸電壓，造成弱磁電流(D軸電流)跟蹤不好，影響弱磁控制性能。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種永磁同步電機系統的弱磁控制方法，能夠保持D軸電流的完全跟蹤，改善弱磁控制性能。

本發明的另一個目的在于提出一種永磁同步電機系統的弱磁控制裝置。本發明的又一個目的在于提出一種永磁同步電機系統。

為達到上述目的，本發明一方面實施例提出的一種永磁同步電機系統的弱磁控制方法，包括以下步驟：獲取所述永磁同步電機系統的旋轉坐標系下的D軸輸出電壓u_d和Q軸輸出電壓u_q；獲取輸出電壓限制閾值，并根據所述D軸輸出電壓和所述輸出電壓限制閾值獲取Q軸電壓限制閾值；根據所述Q軸輸出電壓u_q和所述Q軸電壓限制閾值生成弱磁電流，并將所述弱磁電流疊加至所述永磁同步電機系統的D軸電流閉環，以對永磁同步電機進行弱磁控制。

根據本發明實施例提出的永磁同步電機系統的弱磁控制方法，先獲取永磁同步電機系統的旋轉坐標系下的D軸輸出電壓u_d和Q軸輸出電壓u_q，然后獲取輸出電壓限制閾值，并根據D軸輸出電壓和輸出電壓限制閾值獲取Q軸電壓限制閾值，進而根據Q軸輸出電壓u_q和Q軸電壓限制閾值生成弱磁電流，并將弱磁電流疊加至永磁同步電機系統的D軸電流閉環，以對永磁同步電機進行弱磁控制。由此，本發明實施例的方法采用Q軸電壓誤差進行閉環反饋的弱磁控制，保持D軸電流的完全跟蹤，能夠避免D軸電流在輸入交流電壓本身周期波動特性和負載波動的情況下不穩定，改善弱磁控制性能。

根據本發明的一個實施例，獲取所述輸出電壓限制閾值，包括：獲取所述永磁同步電機系統的旋轉坐標系下的D軸輸出電壓u_d和Q軸輸出電壓u_q或者靜止坐標系下的α軸輸出電壓u_α和β軸輸出電壓u_β，并根據D軸輸出電壓u_d和Q軸輸出電壓u_q獲取期望輸出電壓u_s或根據所述α軸輸出電壓u_α和β軸輸出電壓u_β獲取期望輸出電壓u_s；根據所述期望輸出電壓u_s和所述永磁同步電機系統的直流母線電壓計算所述輸出電壓限制閾值。

根據本發明的一個實施例，所述輸出電壓限制閾值小于等于所述永磁同步電機系統的直流母線電壓的倍。

根據本發明的一個實施例，根據以下公式獲取所述Q軸電壓限制閾值：