[發明專利]一種改進的永磁同步電機弱磁調速方法

有效

• 申請號: 201710325076.5
• 申請日: 2017-05-10
• 公開（公告）號: CN107086836B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 劉景林;張二陽;公超;于昊正
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: H02P21/28
• 分類號: H02P21/28;H02P6/182
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 常威威

1.一種改進的永磁同步電機弱磁調速方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一：預處理：使永磁同步電機在不同溫度下運行，測得不同溫度下電機的繞組阻值并進行曲線擬合，得到電機的溫度-電阻曲線；測得同一溫度、不同轉速時的反電勢值，并根據ψ_f＝e₀/ω計算得到永磁體磁鏈值，所有轉速下永磁體磁鏈值的均值即為當前溫度下電機的永磁體磁鏈值，將不同溫度對應的電機永磁體磁鏈值進行曲線擬合，得到電機的溫度-磁鏈曲線；其中，ψ_f為永磁體磁鏈，ω為電機的電角速度，e₀為電機反電勢有效值；

步驟二：采集永磁同步電機三相電壓值和三相電流值，并分別相繼進行Clarke變換和Park變換，得到兩相旋轉坐標系下的直軸電壓分量u_d1、交軸電壓分量u_q1和直軸電流分量i_d、交軸電流分量i_q；

步驟三：將電機參考轉速n_ref與反饋轉速n的差值經過轉速PI調節器得到定子交軸電流分量參考值i_qref；其中，參考轉速n_ref為電機目標轉速，反饋轉速n為電機當前轉速值；

步驟四：電機轉速在基速以下，采用最大轉矩電流比控制，按照計算得到定子直軸電流分量參考值i_dref；電機轉速在基速以上，采用電壓外環弱磁控制，將解耦后的交軸電壓分量u_q和直軸電壓分量u_d的平方和與電壓極限值的差值經過弱磁PI調節器得到定子直軸電流分量參考值i_dref；其中，L_d為永磁同步電機直軸電感參數，L_q為永磁同步電機交軸電感參數；ψ_f為永磁體磁鏈；

步驟五：分別將定子直軸電流分量參考值i_dref與直軸電流分量i_d的差值、交軸電流分量參考值i_qref與交軸電流分量i_q的差值經過電流PI調節器，得到電機的直軸電壓分量u_d0和交軸電壓分量u_q0，然后進行電壓解耦，得到解耦后的直軸電壓分量u_d和交軸電壓分量u_q，再經過反Park變換得到兩相靜止坐標系下的α軸電壓分量u_α、β軸電壓分量u_β；同時，將解耦后的直軸電壓分量u_d和交軸電壓分量u_q反饋至步驟四；

步驟六：將兩相靜止坐標系下的電壓分量u_α、u_β輸入空間矢量脈寬調制SVPWM模塊控制逆變器運行，逆變器輸出電壓直接控制電機，使電機正常運轉；

步驟七：按照計算得到電機當前的交直軸電感參數L_d、L_q，反饋到步驟四，并重復步驟二至步驟七，完成永磁同步電機弱磁調速；其中，R_s為根據步驟一電機溫度-電阻曲線得到的當前溫度下永磁同步電機的繞組阻值，ω_e為永磁同步電機旋轉機械角速度，ψ_f為永磁體磁鏈。