[發(fā)明專利]電機控制方法、電機控制裝置、電機系統(tǒng)和存儲介質

有效

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• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN113346820B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設計）人: 繆周;秦向南;付俊永;陳輝;李玥
• 申請（專利權）人: 廣東威靈電機制造有限公司;美的威靈電機技術(上海)有限公司
• 主分類號: H02P21/22
• 分類號: H02P21/22;H02P3/06;H02P29/024
• 代理公司: 北京友聯(lián)知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11343
• 代理人: 尚志峰;王淑梅

本發(fā)明提出了一種電機控制方法、電機控制裝置、電機系統(tǒng)和存儲介質。其中，電機控制方法包括：根據(jù)母線電壓和制動電壓閾值，生成電機的交軸電流的指令值，和/或根據(jù)電機的轉速和第一轉速閾值，生成電機的直軸電流的指令值；根據(jù)交軸電流的指令值和/或直軸電流的指令值，控制電機。本發(fā)明的技術方案通過控制交軸電流的指令值和/或直軸電流的指令值，來實現(xiàn)電機的減速制動，在加快停機速度的基礎上，限制母線電壓的升高，使其小于制動電壓閾值。并且，即使在電機轉子位置角度偏差的情況下，也能夠抑制電機發(fā)電能量的輸出，將母線電壓控制回制動電壓閾值，保護了控制器，使整個電機控制系統(tǒng)有了一定的容錯特性，提高了整個系統(tǒng)的魯棒性。

技術領域

本發(fā)明涉及電機技術領域，具體而言，涉及一種電機控制方法、電機控制裝置、電機系統(tǒng)及計算機可讀存儲介質。

背景技術

永磁電機或其他類型電機驅動控制中，一般采用變頻器控制，將電網(wǎng)交流電整流成直流電，經(jīng)過直流母線電容存儲和轉移，再經(jīng)過逆變橋逆變?yōu)榻涣麟妷海瑢崿F(xiàn)交-直-交結構的電能轉換；或采用電池供電，電池側并聯(lián)直流母線電容，經(jīng)過逆變橋逆變?yōu)榻涣麟妷海瑢崿F(xiàn)直-交結構的電能轉換。

在整個電機起動和運行過程中，包含了起動過程，加速過程，穩(wěn)定運行過程和減速過程，其中在減速過程中，電機會產(chǎn)生能量反沖給控制器。為了應對能量反沖，可以在控制器增設制動單元，或在動力系統(tǒng)中增設其他動力電機或動力裝置，來吸收能量，但增設的設備都會增大整個系統(tǒng)的體積和成本，并且會帶來散熱、安裝等問題。

在電機控制中，以矢量控制為例，在減速制動狀態(tài)，通常需要將交軸電流給定為0或與電機轉速反向，當交軸電流為反向電流時，電機輸出轉矩與轉速方向相反，電機作為發(fā)電機運行，向母線輸出能量，使得母線電壓升高，若不進行保護和控制，會使得控制器因母線電壓過高而產(chǎn)生故障。

此外，在矢量控制中，電機的轉子位置信息尤為關鍵，無論是采用位置傳感器，還是無位置控制算法，都可能存在電機轉子位置的偏差，從而影響電機的發(fā)電、電動狀態(tài)和電機性能。在減速過程中，可能因為轉子位置信息不準確或電流控制不精確導致母線電容電壓過高，從而帶來變頻器故障風險。特別是在當用于計算的轉子位置超前實際的轉子位置時，直軸電流會產(chǎn)生一部分與轉速方向相反的交軸電流分量，使得即使交軸電流在等于0時，電機繼續(xù)處于發(fā)電運行，母線電壓繼續(xù)升高，從而引發(fā)故障。

發(fā)明內容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術或相關技術中存在的技術問題之一。

為此，本發(fā)明的一個方面在于提出了一種電機控制方法。

本發(fā)明的另一個方面在于提出了一種電機控制裝置。

本發(fā)明的再一個方面在于提出了一種電機系統(tǒng)。

本發(fā)明的又一個方面在于提出了一種計算機可讀存儲介質。

有鑒于此，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提出了一種電機控制方法，包括：根據(jù)母線電壓和制動電壓閾值，生成電機的交軸電流的指令值，和/或根據(jù)電機的轉速和第一轉速閾值，生成電機的直軸電流的指令值；根據(jù)交軸電流的指令值和/或直軸電流的指令值，控制電機。

本發(fā)明提供的電機控制方法，用戶輸入制動過程中允許母線電壓達到的最大值，即制動電壓閾值，將控制器采樣得到的母線電壓與該制動電壓閾值進行大小比較，根據(jù)比較結果確定交軸電流的指令值。根據(jù)實際轉速和電機需要弱磁的轉速(第一轉速閾值)進行大小比較，來控制直軸電流的指令值。本發(fā)明的技術方案通過控制交軸電流的指令值和/或直軸電流的指令值，來實現(xiàn)電機的減速制動，在加快停機速度的基礎上，限制母線電壓的升高，使其小于制動電壓閾值。并且，即使在電機轉子位置角度偏差的情況下，也能夠通過交軸電流的指令值和/或直軸電流的指令值的控制，抑制電機發(fā)電能量的輸出，將母線電壓控制回制動電壓閾值，保護了控制器，使整個電機控制系統(tǒng)有了一定的容錯特性，提高了整個系統(tǒng)的魯棒性。

根據(jù)本發(fā)明的上述電機控制方法，還可以具有以下技術特征：