[發明專利]用于異步電機最大轉矩輸出的弱磁控制方法

有效

• 申請號: 201710068255.5
• 申請日: 2017-02-07
• 公開（公告）號: CN106788095B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 賀艷暉
• 申請（專利權）人: 北京利德華福電氣技術有限公司
• 主分類號: H02P25/02
• 分類號: H02P25/02;H02P21/28
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 滿靖

1.一種用于異步電機最大轉矩輸出的弱磁控制方法，其特征在于，它包括步驟：

1)令異步電機進入弱磁區域運行，弱磁區域劃分為第一弱磁區域和第二弱磁區域；

2)當運行在第一弱磁區域內時，將異步電機的定子磁鏈d軸分量控制為定子磁鏈d軸分量第一最佳值以及將異步電機的定子電流q軸分量控制為小于定子電流q軸分量第一極限值，以使異步電機輸出最大轉矩；

3)當運行在第二弱磁區域內時，令異步電機一直工作在最大轉差率s_m基礎上的同時，將異步電機的定子磁鏈d軸分量控制為定子磁鏈d軸分量第二最佳值以及將異步電機的定子電流q軸分量控制為小于定子電流q軸分量第二極限值，以使異步電機輸出最大轉矩；

其中：

0至定子磁鏈d軸分量第二最佳值為第二弱磁區域，定子磁鏈d軸分量第二最佳值至定子磁鏈d軸分量第一最佳值為第一弱磁區域；

當所述異步電機在所述第一弱磁區域內運行時，所述定子磁鏈d軸分量第一最佳值通過式1)求出，所述定子電流q軸分量第一極限值通過式2)求出：

式1)中：U_max為定子相電壓極限值；R_s為定子電阻；i_sd、i_sq分別為d-q旋轉坐標系下定子電流的d軸分量、q軸分量；ω_e為d-q旋轉坐標系下的同步角速度；

式2)中：I_max為定子線電流的極限值；為d-q旋轉坐標系下定子電流的d軸分量指令值；

當所述異步電機在所述第二弱磁區域內運行時，所述定子磁鏈d軸分量第二最佳值通過式3)求出，所述定子電流q軸分量第二極限值通過式4)求出：

式3)中：U_max為定子相電壓極限值；R_s為定子電阻；L_L為異步電機Γ型等效電路中的等效總漏感；ω_e為d-q旋轉坐標系下的同步角速度；

式4)中：為定子磁鏈d軸分量估計值；L_m為定轉子互感；L_s為定子自感；σ為總漏感系數；L_r為轉子自感。

2.如權利要求1所述的用于異步電機最大轉矩輸出的弱磁控制方法，其特征在于：

在所述步驟1)中，令異步電機轉速增加，當異步電機的反電動勢超過逆變器所能提供的最大電壓時，將異步電機的定子磁鏈值減小到低于設定弱磁邊界值，以使異步電機進入弱磁區域運行。

3.如權利要求1所述的用于異步電機最大轉矩輸出的弱磁控制方法，其特征在于：

所述定子電流的d軸分量指令值通過下述步驟求出：

d-q旋轉坐標系下的定子電流d軸分量i_sd、q軸分量i_sq以及定子磁鏈d軸分量估計值輸入解耦器，得到解耦項i_dq；

定子磁鏈d軸分量ψ_sd減去定子磁鏈d軸分量估計值所得結果輸入磁鏈調節器，得到定子電流d軸分量中間值；

解耦項i_dq與定子電流d軸分量中間值相加，得到所述定子電流的d軸分量指令值

4.如權利要求1或3所述的用于異步電機最大轉矩輸出的弱磁控制方法，其特征在于：

所述定子磁鏈d軸分量估計值通過下述步驟求出：

α-β坐標系下的定子電流α軸分量i_sα、β軸分量i_sβ以及定子電壓α軸分量u_sα、β軸分量u_sβ輸入磁鏈觀測器，得到定子磁鏈α軸分量估計值β軸分量估計值

定子磁鏈α軸分量估計值β軸分量估計值代入定子磁鏈坐標變換計算公式，得到定子磁鏈d軸分量估計值

5.如權利要求1所述的用于異步電機最大轉矩輸出的弱磁控制方法，其特征在于：

根據異步電機Γ型等效電路，所述最大轉差率s_m通過下式7)求出：

式7)中：ω_e為d-q旋轉坐標系下的同步角速度；R_R為異步電機Γ型等效電路中的等效轉子電阻，L_L為異步電機Γ型等效電路中的等效總漏感。