[發(fā)明專利]交流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行速度的弱磁控制方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710289143.2
• 申請(qǐng)日: 2017-04-27
• 公開（公告）號(hào): CN107104621B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳偉;曾彥能;陳愛棠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海新時(shí)達(dá)電氣股份有限公司;上海辛格林納新時(shí)達(dá)電機(jī)有限公司
• 主分類號(hào): H02P21/00
• 分類號(hào): H02P21/00
• 代理公司: 上海晨皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31260
• 代理人: 成麗杰

本發(fā)明涉及自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種交流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行速度的弱磁控制方法及裝置。本發(fā)明中，該方法包括：獲取轉(zhuǎn)矩內(nèi)環(huán)輸出的直軸輸出電壓；根據(jù)直軸輸出電壓確定弱磁轉(zhuǎn)速補(bǔ)償；根據(jù)弱磁轉(zhuǎn)速補(bǔ)償調(diào)節(jié)實(shí)際轉(zhuǎn)速給定，根據(jù)調(diào)節(jié)后的實(shí)際轉(zhuǎn)速給定控制交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。本發(fā)明的實(shí)施方式通過獲取直軸電壓確定弱磁轉(zhuǎn)速補(bǔ)償，并根據(jù)弱磁轉(zhuǎn)速補(bǔ)償調(diào)節(jié)弱磁轉(zhuǎn)速補(bǔ)償后的實(shí)際轉(zhuǎn)速給定進(jìn)而控制交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。這樣使得電動(dòng)機(jī)在深度弱磁運(yùn)行時(shí)，通過弱磁轉(zhuǎn)速補(bǔ)償后的實(shí)際轉(zhuǎn)速給定來控制交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，能夠達(dá)到防止電動(dòng)機(jī)失控的目的，同時(shí)提高電動(dòng)機(jī)工作的穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及交流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行速度的弱磁控制方法及裝置。

背景技術(shù)

在常規(guī)的交流電動(dòng)機(jī)矢量控制方法中，隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增加，需要電力變換器輸出的電壓呈線性增長(zhǎng)趨勢(shì)。但是，電力變換器輸出的電壓是有限的。當(dāng)電動(dòng)機(jī)控制需求電壓超過電力變換器的最大輸出電壓時(shí)(即電力變換器輸出的最大電壓不能滿足電動(dòng)機(jī)實(shí)際工作的電壓要求)，就需要對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行弱磁控制。

而在弱磁控制(例如：電壓閉環(huán)等方法)中，隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的逐漸升高以及對(duì)電動(dòng)機(jī)施加的負(fù)載增大，都會(huì)引起弱磁深度的加深。以電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)模式運(yùn)行為例：如圖1所示，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入弱磁控制后，隨著弱磁深度的加深，直軸輸出電壓(即圖中的U_d曲線)逐漸減小到-1p.u(由所得，其公式含義為直流母線電壓與的比值；其對(duì)應(yīng)的物理意義是變頻器輸出相電壓峰值線性運(yùn)行區(qū)能達(dá)到的極限值，且此相電壓極限值的標(biāo)幺為-1p.u)，而交軸輸出電壓(即圖中的U_q曲線)逐漸下降到0p.u，此時(shí)，電動(dòng)機(jī)很容易出現(xiàn)飽和失控。也就是說，當(dāng)電力變換器直軸輸出電壓的絕對(duì)值逐漸增大并且達(dá)到電力變換器輸出電壓的極限值時(shí)，電動(dòng)機(jī)就會(huì)出現(xiàn)飽和失控甚至電動(dòng)機(jī)損壞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施方式的目的在于提供一種交流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行速度的弱磁控制方法及裝置，使得電動(dòng)機(jī)在深度弱磁運(yùn)行時(shí)，能夠達(dá)到防止電動(dòng)機(jī)失控的目的，提高電動(dòng)機(jī)工作的穩(wěn)定性。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種交流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行速度的弱磁控制方法，包含以下步驟：

獲取轉(zhuǎn)矩內(nèi)環(huán)輸出的直軸輸出電壓；

根據(jù)直軸輸出電壓確定弱磁轉(zhuǎn)速補(bǔ)償；

根據(jù)弱磁轉(zhuǎn)速補(bǔ)償調(diào)節(jié)實(shí)際轉(zhuǎn)速給定，根據(jù)調(diào)節(jié)后的實(shí)際轉(zhuǎn)速給定控制交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。

本發(fā)明的實(shí)施方式還提供了一種交流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行速度的弱磁控制裝置，包含：獲取模塊、確定模塊、處理模塊；

獲取模塊，用于獲取轉(zhuǎn)矩內(nèi)環(huán)輸出的直軸輸出電壓；

確定模塊，用于根據(jù)所述直軸輸出電壓確定弱磁轉(zhuǎn)速補(bǔ)償；

處理模塊，用于根據(jù)弱磁轉(zhuǎn)速補(bǔ)償調(diào)節(jié)實(shí)際轉(zhuǎn)速給定，根據(jù)調(diào)節(jié)后的實(shí)際轉(zhuǎn)速給定控制交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。

本發(fā)明實(shí)施方式相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，本實(shí)施方法通過獲取直軸電壓確定弱磁轉(zhuǎn)速補(bǔ)償，并根據(jù)弱磁轉(zhuǎn)速補(bǔ)償調(diào)節(jié)實(shí)際轉(zhuǎn)速給定進(jìn)而控制交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。這樣使得電動(dòng)機(jī)在深度弱磁運(yùn)行時(shí)，通過弱磁轉(zhuǎn)速補(bǔ)償后的實(shí)際轉(zhuǎn)速給定來控制交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，能夠達(dá)到防止電動(dòng)機(jī)失控的目的，同時(shí)提高電動(dòng)機(jī)工作的穩(wěn)定性。

另外，計(jì)算直軸輸出電壓的絕對(duì)值與預(yù)設(shè)電壓閾值的差值；根據(jù)差值確定弱磁轉(zhuǎn)速補(bǔ)償。使得能夠根據(jù)直軸輸出電壓的變化調(diào)節(jié)實(shí)際轉(zhuǎn)速給定，以控制交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，防止交流電動(dòng)機(jī)失控。

另外，根據(jù)差值確定第一速度給定；對(duì)第一速度給定進(jìn)行限幅運(yùn)算后得到弱磁轉(zhuǎn)速補(bǔ)償。限幅運(yùn)算限制了弱磁轉(zhuǎn)速補(bǔ)償?shù)臄?shù)值，提高了電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的有效性以及穩(wěn)定性。

另外，將弱磁轉(zhuǎn)速補(bǔ)償與第二速度給定求和得到實(shí)際速度給定。