[發明專利]基于電流和功角的永磁同步電機電磁轉矩控制方法及系統

有效

• 申請號: 201710946259.9
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN107623472B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 王長江;玉國成;楊柏祿;尹紅利;戴勝駿
• 申請（專利權）人: 江西精駿電控技術有限公司
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14;H02P21/28
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 鐘雪;方文倩

本發明適用于電機控制技術領域，提供了一種基于電流和功角的永磁同步電機電磁轉矩控制方法及系統，該方法包括：基于轉矩指令讀取當前的電池電壓及電機轉子轉速；基于所述電磁轉矩值、當前電池電壓及當前電機轉子轉速來分別查找對應的定子電流值及功角值；基于定子電流值計算第一定子電壓，基于功角值計算第二定子電壓；基于第一定子電壓及第二定子電壓分別獲取電流PWM占空比及功角PWM占空比；基于第一定子電壓計算電壓調制系數M；基于電壓調制系數M控制電流PWM占空比或功角PWM占空比輸出至逆變器。通過功角來控制定子電壓，以解決電流反饋控制方法在高速運行條件下存在的電磁轉矩控制性能變差或失效的問題。

技術領域

本發明屬于電機控制技術領域，提供了一種基于電流和功角的永磁同步電極電磁轉矩控制方法及系統。

背景技術

由于能量密度大和效率高，永磁同步電機在新能源汽車領域獲得了廣泛的應用，電磁轉矩是永磁同步電機的一個重要外特性變量，要得到快速、準確的控制，以滿足人們對汽車的性能要求，由于成本、精度、可靠性、安裝、信號處理及響應帶寬等方面的考慮，基于轉矩傳感器的電磁轉矩直接反饋控制往往難以實現，故此在實際應用中電磁轉矩的控制通常是間接實現的，目前最常用的電磁轉矩控制方法是基于定子電流反饋來控制定子電壓指令，最終由逆變器執行電壓指令，從而達到控制轉矩控制的目的，在工程應用中，電流反饋控制方法存在的問題是：在高速運行條件下，電磁轉矩控制性能變差或失效。

發明內容

本發明實施例提供一種基于電流和功角的永磁同步電極電磁轉矩控制方法，旨在解決電流反饋控制方法在高速運行條件下，電磁轉矩控制性能變差或失效的問題。

本發明是這樣實現的，一種基于電流和功角的永磁同步電機電磁轉矩控制方法，所述方法包括：

S1、基于轉矩指令讀取當前的電池電壓及電機轉子轉速，所述轉矩指令中攜帶有電磁轉矩值；

S2、基于所述電磁轉矩值、當前電池電壓及當前電機轉子轉速來分別查找對應的定子電流值及功角值；

S3、基于所述定子電流值及所述功角值分別計算定子電壓，即基于所述定子電流值計算第一定子電壓，基于所述功角值計算第二定子電壓；

S4、基于所述第一定子電壓及所述第二定子電壓分別獲取電流PWM占空比及功角PWM占空比；

S5、基于所述第一定子電壓計算電壓調制系數M；

S6、基于所述電壓調制系數M控制電流PWM占空比或功角PWM占空比輸出至逆變器，以使所述逆變器基于電流PWM占空比或功角PWM占空比來控制永磁同步電機電磁轉矩。

進一步的，基于所述功角值計算第二定子電壓的計算方法具體如下：

基于電池電壓V_dc及所述功角δ值計算第二定子電壓，計算公式具體如下：

其中，V_2d和V_2q分別為第二定子電壓的d-軸和q-軸分量。

進一步的，所述電壓調制系數M的計算公式具體如下：

其中，V_1d和V_1q為第一定子電壓的d-軸和q-軸分量，V_dc為電池電壓。

進一步的，當M小于M₁，或M大于M₁且趨向于M₂時，將電流PWM占空比輸出至逆變器；當M小于M₂，或M小于M₂且趨向于M₁時，將功角PWM占空比輸出至逆變器。