[發明專利]一種電機的控制方法及控制系統

有效

• 申請號: 201811587802.1
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN111435823B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 張彥超;曲道奎;宋吉來;胡俊;李穎;王羽瑾
• 申請（專利權）人: 沈陽新松機器人自動化股份有限公司
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14;H02P21/22;H02P27/08
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富

1.一種空心杯電機的控制方法，其特征在于，所述空心杯電機的控制方法包括：

空心杯電機勵磁之后，檢測并獲取所述空心杯電機的直軸電感和交軸電感；

根據電流環傳遞函數建立所述空心杯電機的電流環傳遞函數模型；

根據預設公式計算所述空心杯電機的定子電感；

根據所述定子電感和所述電流環傳遞函數模型確定所述空心杯電機輸出的PWM頻率；

根據所述頻率對所述空心杯電機進行矢量控制；

其中：所述根據電流環傳遞函數建立所述空心杯電機的電流環傳遞函數模型，包括：

根據永磁同步電機電壓方程：

其中：u_d，u_q分別為電機直軸電壓分量和交軸電壓分量；R_s為定子電阻；L為定子電感；i_d，i_q分別為電機直軸電流和交軸電流；ω_s為電源角頻率；ω_e為機械角速度；為轉子磁鏈；

由于電機轉速的變化比電流慢很多，所以電機電流環控制對象可以等效為一個一階慣性環節，即從而得到電壓電流的傳遞函數PI調節器的傳遞函數為進而得到電流環傳遞函數模型，取則閉環系統傳遞函數為：

其中，K_p為電流環比例系數；K_i為電流環積分系數；R_s為定子電阻；L為定子電感；

所述根據所述定子電感和所述電流環傳遞函數模型確定所述空心杯電機輸出的PWM頻率，包括：

獲取所述空心杯電機運行時的相電勢；

由所述相電勢、所述定子電感和所述電流環傳遞函數模型計算所述空心杯電機輸出的PWM頻率。

2.如權利要求1所述的空心杯電機的控制方法，其特征在于，所述檢測并獲取所述空心杯電機的直軸電感，包括：

通過逆變器向空心杯電機施加一個固定的空間矢量電壓；

待所述空心杯電機的電流在所述空間矢量電壓下達到穩定狀態，記錄所述電流達到穩定狀態的時間t_d；

根據永磁同步空心杯電機電壓方程以及預設的所述電流與時間t_d的關系計算所述空心杯電機的直軸電感L_d。

3.如權利要求1所述的空心杯電機的控制方法，其特征在于，所述檢測并獲取所述空心杯電機的交軸電感，包括：

通過逆變器向空心杯電機施加固定的空間矢量電壓；

待所述空心杯電機的電流在所述空間矢量電壓下達到穩定狀態時，記錄所述電流達到穩定狀態的時間t_q；

根據交流電感與所述空間矢量電壓以及預設的所述電流與時間t_q的關系計算所述空心杯電機的交軸電感L_q。

4.如權利要求1-3任一項所述的空心杯電機的控制方法，其特征在于，在所述檢測并獲取所述空心杯電機的直軸電感和交軸電感之后還包括：

根據所述直軸電感和所述交軸電感判斷所述空心杯電機是否為預設類型的空心杯電機。

5.一種利用權利要求1所述空心杯電機的控制方法的空心杯電機的控制系統，其特征在于，所述空心杯電機的控制系統包括：

電感獲取模塊，用于在空心杯電機勵磁之后，檢測并獲取所述空心杯電機的直軸電感和交軸電感；

模型建立模塊，用于根據電流環傳遞函數建立所述空心杯電機的電流環傳遞函數模型；

計算模塊，用于根據預設公式計算所述空心杯電機的定子電感，并根據所述定子電感和所述電流環傳遞函數模型確定所述空心杯電機輸出的PWM頻率；

控制模塊，用于根據所述頻率對所述空心杯電機進行矢量控制；

其中：所述計算模塊具體用于：

獲取所述空心杯電機運行時的相電勢；

由所述相電勢、所述定子電感和所述電流環傳遞函數模型計算所述空心杯電機輸出的PWM頻率。