[發(fā)明專利]一種電機控制裝置及其控制電機的方法

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• 申請日: 2017-11-08
• 公開（公告）號: CN107634682A
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發(fā)明（設計）人: 任艷華;唐婷婷;潘軍
• 申請（專利權）人: 綿陽美菱軟件技術有限公司
• 主分類號: H02P6/06
• 分類號: H02P6/06;H02P23/14
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司37100
• 代理人: 李世喆

技術領域

本發(fā)明涉及電氣工程技術領域，特別涉及一種電機控制裝置及其控制電機的方法。

背景技術

為了實現(xiàn)對電機的轉(zhuǎn)速進行實時控制，確保電機能夠以外部輸入的目標轉(zhuǎn)速發(fā)生轉(zhuǎn)動，通常需要根據(jù)逆變器向受控電機輸出的當前三相電流、受控電機的當前角位置、當前轉(zhuǎn)速以及外部輸入的目標轉(zhuǎn)速來確定對應的當前直軸電壓和當前交軸電壓，控制器則可根據(jù)確定的當前直軸電壓和當前交軸電壓控制逆變器向受控電機輸出對應的目標三相電流。

向受控電機提供三相電流的逆變器存在幅值電壓(即最大輸出電壓)，當受控電機處于高速重載時，確定的當前直軸電壓和當前交軸電壓極易達到與逆變器相對應的飽和狀態(tài)，導致電機的當前轉(zhuǎn)速無法跟蹤外部輸入的目標轉(zhuǎn)速，影響電機的轉(zhuǎn)速精度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供了一種電機控制裝置及其控制電機的方法，可提高受控電機的轉(zhuǎn)速精度。

第一方面，本發(fā)明提供了一種電機控制裝置，包括：數(shù)據(jù)采集模塊、電流調(diào)節(jié)模塊、轉(zhuǎn)換處理模塊、電壓調(diào)節(jié)模塊、檢測模塊和控制模塊；其中，

所述數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集外部逆變器在當前時刻向受控電機提供的當前三相電流、受控電機轉(zhuǎn)子的當前角位置以及所述受控電機的當前轉(zhuǎn)速；

電流調(diào)節(jié)模塊，用于根據(jù)外部輸入的對應于所述受控電機的目標轉(zhuǎn)速與所述當前轉(zhuǎn)速確定參考交軸電流和參考直軸電流；

轉(zhuǎn)換處理模塊，用于根據(jù)所述當前三相電流和所述當前角位置確定當前直軸電流和當前交軸電流；

電壓調(diào)節(jié)模塊，用于根據(jù)所述參考交軸電流、所述當前交軸電流確定當前交軸電壓，并根據(jù)所述參考直軸電流和所述當前直軸電流確定當前直軸電壓；

所述檢測模塊，用于檢測所述目標轉(zhuǎn)速與所述當前轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速差值是否大于設定數(shù)值，以及檢測所述當前交軸電壓和所述當前直軸電壓是否達到與外部逆變器相對應的飽和狀態(tài)；

所述控制模塊，在所述轉(zhuǎn)速差值大于設定數(shù)值，且所述當前直軸電壓和所述當前交軸電壓達到與外部逆變器相對應的飽和狀態(tài)時，確定一個小于所述當前交軸電壓的目標交軸電壓，根據(jù)所述當前直軸電壓和所述目標交軸電壓控制外部逆變器向所述受控電機輸出第一目標三相電流。

優(yōu)選地，

所述控制模塊，包括：電壓修正單元、第一轉(zhuǎn)換單元和信號控制單元；其中，

所述電壓修正單元，用于在所述轉(zhuǎn)速差值大于設定數(shù)值，且所述當前直軸電壓和所述當前交軸電壓達到與外部逆變器相對應的飽和狀態(tài)時，確定一個小于所述當前交軸電壓的目標交軸電壓；

所述第一轉(zhuǎn)換單元，用于根據(jù)所述受控電機的轉(zhuǎn)子的當前角位置，將所述當前直軸電壓和所述目標交軸電壓從兩相旋轉(zhuǎn)坐標系轉(zhuǎn)換到兩相靜止坐標系下得到V_α和V_β；

所述控制單元，用于根據(jù)所述第一轉(zhuǎn)換單元得到的V_α和V_β控制外部逆變器向所述受控電機輸出第一目標三相電流。

優(yōu)選地，

所述轉(zhuǎn)換處理模塊，包括：第二轉(zhuǎn)換單元和第三轉(zhuǎn)換單元；其中，

所述第二轉(zhuǎn)換單元，用于將采集的當前三相電流從三相靜止坐標系轉(zhuǎn)換到兩相靜止坐標系α-β得到i_α和i_β；

所述第三轉(zhuǎn)換單元，用于根據(jù)所述受控電機的轉(zhuǎn)子的當前角位置，將所述第二轉(zhuǎn)換單元得到的i_α和i_β從兩相靜止坐標系轉(zhuǎn)換到兩相旋轉(zhuǎn)坐標系得到當前直軸電流和當前交軸電流。

優(yōu)選地，

所述檢測模塊，用于檢測所述當前直軸電壓和所述當前交軸電壓的平方和是否達到外部逆變器的幅值電壓的平方值，在所述當前直軸電壓和所述當前交軸電壓的平方和是否達到外部逆變器的幅值電壓的平方值時，確定所述當前交軸電壓和所述當前直軸電壓是否達到與外部逆變器相對應的飽和狀態(tài)。

優(yōu)選地，

所述控制模塊，進一步用于在所述當前直軸電壓和所述當前交軸電壓未達到與外部逆變器相對應的飽和狀態(tài)時，或，所述轉(zhuǎn)速差值不大于設定數(shù)值時，根據(jù)所述當前直軸電壓和所述當前交軸電壓控制外部逆變器向所述受控電機輸出第二目標三相電流。

第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種利用第一方面中任一所述的電機控制裝置控制電機的方法，包括：

S1：利用所述數(shù)據(jù)采集模塊采集外部逆變器在當前時刻向受控電機提供的當前三相電流、受控電機轉(zhuǎn)子的當前角位置以及所述受控電機的當前轉(zhuǎn)速；