[發(fā)明專利]永磁同步電機(jī)的弱磁控制方法和裝置有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201711381415.8 | 申請日： | 2017-12-20 |
| 公開（公告）號： | CN107968609B | 公開（公告）日： | 2020-08-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 許永久;孫珊;康莉莉;孫開意;陳瑞涵 | 申請（專利權(quán)）人： | 中車唐山機(jī)車車輛有限公司 |
| 主分類號： | H02P21/22 | 分類號： | H02P21/22 |
| 代理公司： | 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205 | 代理人： | 劉丹;黃健 |
| 地址： | 063035 *** | 國省代碼： | 河北;13 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 永磁 同步電機(jī) 控制 方法 裝置 | ||
1.一種永磁同步電機(jī)的弱磁控制方法，應(yīng)用于軌道車輛上，其特征在于，包括：
在電機(jī)運(yùn)行的第一時(shí)段檢測到所述電機(jī)的第一端電壓低于逆變器的第一直流側(cè)電壓，向所述電機(jī)輸出第一電流超前角，所述第一電流超前角用于為所述電機(jī)產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩，所述逆變器為所述電機(jī)提供三相交流電；
在所述電機(jī)運(yùn)行的第二時(shí)段檢測到所述電機(jī)的第二端電壓高于所述逆變器的第二直流側(cè)電壓，且所述電機(jī)的電壓占空比為100％，向所述電機(jī)輸出第二電流超前角，所述第二時(shí)段為所述第一時(shí)段之后的時(shí)段，所述第二電流超前角大于所述第一電流超前角，所述第二直流側(cè)電壓大于所述第一直流側(cè)電壓，所述第二電流超前角用于對所述電機(jī)進(jìn)行弱磁控制；
所述方法還包括：通過如下公式一獲取所述電機(jī)的第一端電壓或所述電機(jī)的第二端電壓：
其中，US為所述電機(jī)的第一端電壓或第二端電壓，Uα和Uβ為所述電機(jī)的三相電壓經(jīng)過Clarke變換后得到的兩相電壓，m為所述電機(jī)的飽和度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述向所述電機(jī)輸出第一電流超前角之前，還包括：
獲取所述電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩電流比曲線；
根據(jù)所述最大轉(zhuǎn)矩電流比曲線確定所述電機(jī)的定子電流矢量，根據(jù)所述定子電流矢量確定所述第一電流超前角。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述獲取所述電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩電流比曲線，包括：
建立直軸電流id和交軸電流iq坐標(biāo)系，在所述坐標(biāo)系中，根據(jù)電機(jī)參數(shù)繪制多個(gè)電流極限圓和多個(gè)恒轉(zhuǎn)矩曲線，每個(gè)所述電流極限圓均與所有的所述恒轉(zhuǎn)矩曲線有交點(diǎn)；
確定每個(gè)所述電流極限圓與所有的所述恒轉(zhuǎn)矩曲線的切點(diǎn)；
根據(jù)坐標(biāo)原點(diǎn)和所有的所述切點(diǎn)繪制所述電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩電流比曲線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，向所述電機(jī)輸出第二電流超前角之前，還包括：
比較所述電機(jī)的第二端電壓與所述逆變器的第二直流側(cè)電壓，通過PI調(diào)節(jié)器確定所述第二電流超前角。
5.一種永磁同步電機(jī)的弱磁控制裝置，應(yīng)用于軌道車輛上，其特征在于，包括：
第一電流超前角輸出模塊，用于在電機(jī)運(yùn)行的第一時(shí)段檢測到所述電機(jī)的第一端電壓低于逆變器的第一直流側(cè)電壓，向所述電機(jī)輸出第一電流超前角，所述第一電流超前角用于為所述電機(jī)產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩，所述逆變器為所述電機(jī)提供三相交流電；
第二電流超前角輸出模塊，用于在所述電機(jī)運(yùn)行的第二時(shí)段檢測到所述電機(jī)的第二端電壓高于所述逆變器的第二直流側(cè)電壓，且所述電機(jī)的電壓占空比為100％，向所述電機(jī)輸出第二電流超前角，所述第二時(shí)段為所述第一時(shí)段之后的時(shí)段，所述第二電流超前角大于所述第一電流超前角，所述第二直流側(cè)電壓大于所述第一直流側(cè)電壓，所述第二電流超前角用于對所述電機(jī)進(jìn)行弱磁控制；
其中，通過如下公式一獲取所述電機(jī)的第一端電壓或所述電機(jī)的第二端電壓：
其中，US為所述電機(jī)的第一端電壓或第二端電壓，Uα和Uβ為所述電機(jī)的三相電壓經(jīng)過Clarke變換后得到的兩相電壓，m為所述電機(jī)的飽和度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，還包括：
曲線獲取模塊，用于在向所述電機(jī)輸出第一電流超前角之前獲取所述電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩電流比曲線；
第一確定模塊，用于根據(jù)所述最大轉(zhuǎn)矩電流比曲線確定所述電機(jī)的定子電流矢量，根據(jù)所述定子電流矢量確定所述第一電流超前角。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，
所述曲線獲取模塊具體用于：建立直軸電流id和交軸電流iq坐標(biāo)系，在所述坐標(biāo)系中，根據(jù)電機(jī)參數(shù)繪制多個(gè)電流極限圓和多個(gè)恒轉(zhuǎn)矩曲線，每個(gè)所述電流極限圓均與所有的所述恒轉(zhuǎn)矩曲線有交點(diǎn)；
確定每個(gè)所述電流極限圓與所有的所述恒轉(zhuǎn)矩曲線的切點(diǎn)；
根據(jù)坐標(biāo)原點(diǎn)和所有的所述切點(diǎn)繪制所述電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩電流比曲線。
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