[發明專利]電機最大轉矩電流比控制方法、裝置和計算機可讀介質

有效

• 申請號: 202010467976.5
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111525860B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 薛海芬
• 申請（專利權）人: 西門子（上海）電氣傳動設備有限公司
• 主分類號: H02P21/22
• 分類號: H02P21/22;H02P21/14;H02P21/20;H02P25/022
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• 代理人: 暫無信息

本發明提供了電機最大轉矩電流比控制方法、裝置和計算機可讀介質，該電機最大轉矩電流比控制方法包括：獲取第一電磁轉矩，其中，所述第一電磁轉矩用于表征永磁同步電機所需產生的電磁轉矩；根據所述第一電磁轉矩和預設的第一映射關系，確定目標交軸電流和目標直軸電流，其中，所述第一映射關系用于表征所述永磁同步電機中交軸電流和直軸電流與電磁轉矩之間的幾何關系；根據所述目標交軸電流和所述目標直軸電流控制所述永磁同步電機運行。本方案能夠提高永磁同步電機的效率。

技術領域

本發明涉及電氣工程技術領域，尤其涉及電機最大轉矩電流比控制方法、裝置和計算機可讀介質。

背景技術

永磁同步電機(permanent-magnet?synchronous?motor，PMSM)具有結構簡單、體積小、重量輕、功率因素稿等優越性能，被廣泛應用于工業生產的各行各業。永磁同步電機的電磁轉矩由磁鏈和轉矩電流決定，而磁鏈由永磁體和弱磁/強磁電流分量決定，因此在永磁同步電機產生相同電磁轉矩的前提下轉矩電流可能并不相同，通過最大轉矩電流比控制(Maximum?Torque?perAmpere?Control，MTPA)方法對永磁同步電機進行控制，可以在永磁同步電機輸出相同電磁轉矩時輸入最小的轉矩電流。

目前在實現最大轉矩電流比控制方法時，由于表征交軸電流和直軸電流與電磁轉矩之間關系的非線性方程組較為復雜，采用極值原理難以在控制器中對該非線性方程組進行求解以獲得所需的交軸電流和直軸電流，所以通常將滿足最大轉矩電流比控制條件下交軸電流和直軸電流之間的關系線性化，進而通過交軸電流與直軸電流之間的線性關系來求解所需的交軸電流和直軸電流，以此近似實現最大轉矩電流比控制方法。

針對目前對永磁同步電機的最大轉矩電流比控制方法，將滿足最大轉矩電流比控制條件下交軸電流和直軸電流之間的關系線性化，進而通過交軸電流與直軸電流之間的線性關系來求解交軸電流和直軸電流，由于只是近似實現了永磁同步電機的最大轉矩電流比控制，但實際上并沒有真正實現永磁同步電機的最大轉矩電流比控制，導致永磁同步電機的效率較低。

發明內容

有鑒于此，本發明提供的電機最大轉矩電流比控制方法、裝置和計算機可讀介質，能夠提高永磁同步電機的效率。

第一方面，本發明實施例提供了一種電機最大轉矩電流比控制方法，包括：

獲取第一電磁轉矩，其中，所述第一電磁轉矩用于表征永磁同步電機所需產生的電磁轉矩；

根據所述第一電磁轉矩和預設的第一映射關系，確定目標交軸電流和目標直軸電流，其中，所述第一映射關系用于表征所述永磁同步電機中交軸電流和直軸電流與電磁轉矩之間的幾何關系；

根據所述目標交軸電流和所述目標直軸電流控制所述永磁同步電機運行。

在第一種可能的實現方式中，結合上述第一方面，所述根據所述第一電磁轉矩和第一映射關系，確定目標交軸電流和目標直軸電流，包括：

根據所述第一電磁轉矩和所述永磁同步電機中永磁體的磁鏈，通過如下方程組計算所述目標交軸電流和所述目標直軸電流；

其中，所述i_q用于表征所述目標交軸電流，所述i_d用于表征所述目標直軸電流，所述ψ_f用于表征所述磁鏈，所述ΔL用于表征所述永磁同步電機的交軸電感與直軸電感之差，所述T_{e_ref}用于表征所述第一電磁轉矩，所述n_p用于表征所述永磁同步電機的極對數。

在第二種可能的實現方式中，結合上述第一方面，所述根據所述第一電磁轉矩和第一映射關系，確定目標交軸電流和目標直軸電流，包括：

獲取第二電磁轉矩，其中，所述第二電磁轉矩用于表征對所述永磁同步電機進行控制過程中所參考的電磁轉矩；