[發明專利]直驅永磁同步電機的控制方法、牽引控制器及存儲介質

有效

• 申請號: 201811324917.1
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN111162712B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 路瑤;張吉斌;葸代其;詹哲軍;張瑞峰;張巧娟;楊高興;王龍剛;柴璐軍;牛劍博;于森林
• 申請（專利權）人: 中車永濟電機有限公司
• 主分類號: H02P21/18
• 分類號: H02P21/18
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 朱穎;劉芳

本發明提供一種直驅永磁同步電機的控制方法、牽引控制器及存儲介質，該方法包括：根據控制中斷周期、調制載波周期，以及，直驅永磁同步電機的轉子當前角速度，獲取直驅永磁同步電機的轉子的補償相角；根據補償相角，獲取當前實際控制相角；根據當前d軸電壓給定值和當前q軸電壓給定值，獲取當前預期控制相角；根據當前預期控制相角與當前實際控制相角的比例偏差和積分偏差，對當前實際控制相角進行在線修正。本發明將控制中斷對應的時延、載波調制對應的時延以及旋轉變壓器采樣及傳輸轉子信號對應的時延造成的誤差相角考慮在內，對實際控制相角進行在線修正，保證實際控制相角和預期控制相角始終保持一致，提高了實際控制相角的準確性。

技術領域

本發明涉及電機控制技術領域，尤其涉及一種直驅永磁同步電機的控制方法、牽引控制器及存儲介質。

背景技術

永磁同步電機以其高功率密度、高功率因數、強過載能力、高效率等優點，越來越多地被應用到軌道交通領域。例如，大功率直驅永磁同步電機作為永磁同步牽引系統的重要組成部分，其性能發揮的優劣直接影響著整個牽引系統的性能。目前，針對直驅永磁同步電機的控制，多采用矢量控制或直接轉矩控制策略，而這些高性能控制算法的實現都離不開精確的電機控制相角。然而，直驅永磁同步電機在運行過程中，由于信號采集、傳輸以及處理等造成延時，導致控制相角產生偏差。若采用準確度低的控制相角，可能會造成直驅永磁同步電機無法正常啟動、發生失步、轉矩精度降低等問題。因此，需要對直驅永磁同步電機控制相角進行修正。

現有技術中，通常以直驅永磁同步電機的電機控制器的直流側電流與理論空載直流電流的絕對差值是否大于預設閾值為控制目標，實現對轉子位置的估算值和實際轉子位置超前或滯后關系的判斷，從而對控制相角進行修正。

但是上述估算轉子位置的方法使得轉子位置估算值與實際轉子位置的偏差較大，進而導致控制相角的準確度低。

發明內容

本發明提供一種直驅永磁同步電機的控制方法、牽引控制器及存儲介質，以實現提高直驅永磁同步電機實際控制相角的準確性。

第一方面，本發明的提供一種直驅永磁同步電機的控制方法，包括：

根據控制中斷周期、調制載波周期，以及所述直驅永磁同步電機的轉子當前角速度，獲取所述直驅永磁同步電機的轉子的補償相角；

根據所述補償相角，獲取當前實際控制相角；

根據當前d軸電壓給定值和當前q軸電壓給定值，獲取當前預期控制相角；

根據所述當前預期控制相角與所述當前實際控制相角的比例偏差和積分偏差，對所述當前實際控制相角進行在線修正。

進一步地，所述根據控制中斷周期、調制載波周期，以及所述直驅永磁同步電機的轉子的當前角速度，獲取所述直驅永磁同步電機的轉子的補償相角，包括：

根據所述控制中斷周期和所述直驅永磁同步電機的轉子的當前角速度，獲取第一子補償相角；

根據所述調制載波周期和所述直驅永磁同步電機的轉子的當前角速度，獲取第二子補償相角；

根據所述直驅永磁同步電機的轉子當前角速度，獲取第三子補償相角；

根據所述第一子補償相角、所述第二子補償相角和所述第三子補償相角，獲取所述直驅永磁同步電機的補償相角。

進一步地，所述根據所述控制中斷周期和所述直驅永磁同步電機的轉子的當前角速度，獲取第一子補償相角，包括：

根據所述控制中斷周期，獲取第一子補償相角對應的第一相角時延；

根據所述第一相角時延和所述直驅永磁同步電機的轉子的當前角速度，獲取所述第一子補償相角。

進一步地，所述根據所述調制載波周期和所述直驅永磁同步電機的轉子的當前角速度，獲取第二子補償相角，包括：