[發明專利]永磁同步電機的控制方法和控制裝置

有效

• 申請號: 201910888265.2
• 申請日: 2019-09-19
• 公開（公告）號: CN110677088B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 蔣元廣;劉兵;陳晨;李占江;李麟
• 申請（專利權）人: 南京越博動力系統股份有限公司
• 主分類號: H02P21/22
• 分類號: H02P21/22;H02P21/18;H02P21/30;H02P21/26;H02P25/022;H02P27/12
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 白雪靜

本發明公開了一種永磁同步電機的控制方法和裝置，其中，方法包括以下步驟：獲取轉矩指令、永磁同步電機的轉速和弱磁電壓余量，其中，弱磁電壓余量根據d軸電壓指令和q軸電壓指令計算得到；根據轉矩指令、轉速和弱磁電壓余量生成d軸電流指令和q軸電流指令；根據d軸電流指令和q軸電流指令采用電流單閉環矢量控制技術對永磁同步電機進行控制。該方法根據轉矩指令、永磁同步電機的轉速和弱磁電壓余量對永磁同步電機進行控制，有助于提高電流檢測信噪比和電流檢測精度，從而提高電機控制的穩定性，降低電機控制系統成本。

技術領域

本發明涉及電機技術領域，尤其涉及一種永磁同步電機的控制方法和一種永磁同步電機的控制裝置。

背景技術

近年來，永磁同步電機憑借其效率高、控制性能優越、調速范圍廣等特點被廣泛應用于工業制造和新能源汽車等領域。在實際應用中，為了充分發揮永磁同步電機的功率，常采用最大轉矩電流比結合最大轉矩電壓比的控制方式，當電機運行在基速以下時，通過查找最大轉矩電流比表格獲取電流指令并進行電流閉環控制；當電機運行在基速以上時，通過查找最大轉矩電壓比表格獲取電流指令并進行電流閉環控制。

在實際系統中，由于電流傳感器的量程需涵蓋電機運行的最大電流，因此電流傳感器在檢測小電流時誤差較大，信噪比低，從而導致電機在小轉矩指令請求時轉矩脈動大，穩定性差。為此，相關技術中采用更高精度的電流傳感器可提高小電流的檢測精度，但這顯著增加了系統成本。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的第一個目的在于提出一種永磁同步電機的控制方法，以根據轉矩指令、永磁同步電機的轉速和弱磁電壓余量對永磁同步電機進行控制，有助于提高電流檢測信噪比和電流檢測精度，從而提高電機控制的穩定性，且降低電機控制系統成本。

本發明的第二個目的在于提出一種計算機可讀存儲介質。

本發明的第三個目的在于提出一種永磁同步電機的控制裝置。

為達上述目的，本發明第一方面實施例提出了一種永磁同步電機的控制方法，包括以下步驟：獲取轉矩指令、永磁同步電機的轉速和弱磁電壓余量，其中，所述弱磁電壓余量根據d軸電壓指令和q軸電壓指令計算得到，根據如下公式計算得到所述弱磁電壓余量：其中，ΔU為所述弱磁電壓余量，U_dc為逆變器直流側的電源電壓，u_d、u_q分別為所述d軸電壓指令、所述q軸電壓指令；根據所述轉矩指令、所述轉速和所述弱磁電壓余量生成d軸電流指令和q軸電流指令；根據所述d軸電流指令和所述q軸電流指令采用電流單閉環矢量控制技術對所述永磁同步電機進行控制；其中，所述根據所述轉矩指令、所述轉速和所述弱磁電壓余量生成d軸電流指令和q軸電流指令，包括：

根據所述轉矩指令和所述轉速分別查找最大轉矩電流比表、最大轉矩電壓比表和恒電流變轉矩表，對應得到三組dq軸電流值和其中，所述恒電流變轉矩表的標定步驟包括：

步驟1：根據所述永磁同步電機中允許流過的最小電流閾值I_set和dq軸電流夾角σ計算dq軸電流指令，其中，d軸電流指令i_{d_ref}＝-I_setcosσ，q軸電流指令i_{q_ref}＝I_setsinσ；

步驟2：采用電流單閉環矢量控制技術對所述永磁同步電機進行控制，以使d軸電流反饋值i_d與i_{d_ref}一致，q軸電流反饋值i_q與i_{q_ref}一致；

步驟3：按照預設轉矩梯度ΔT_ref增大轉矩指令T_ref，其中，轉矩指令T_ref的初始值為0；