[發明專利]實現基于Id＝0的凸極永磁同步電機弱磁控制的方法

有效

• 申請號: 202010638484.8
• 申請日: 2020-07-06
• 公開（公告）號: CN111740664B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 鄭富輝;蔣冬暉;孫斌;王俊;肖浩
• 申請（專利權）人: 東風電子科技股份有限公司
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;H02P25/026;H02P27/08
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔

本發明涉及一種實現基于Id＝0的凸極永磁同步電機弱磁控制的方法，包括高速測功電機根據當前轉速指令拖動被測電機旋轉，下位機電控執行上位機發出的電流指令，控制被測電機輸出扭矩，輸出扭矩反饋至上位機調試系統；判斷電機是否處于基速以下工況，如果是，則進行最大轉矩電流比控制；否則，判斷電機是否處于轉折速以上工況，如果是，則進行弱磁控制；否則，根據電壓確定控制方式，判斷逆變器輸出電壓是否小于預設值，如果是，則進行最大轉矩電流比控制；否則，進行最大轉矩電流比控制。本發明的實現基于Id＝0的凸極永磁同步電機弱磁控制的方法為通過將傳統的旋轉坐標系dq軸整體逆時針旋轉δ角，虛擬出新的旋轉坐標系，實現基于Id＝0的弱磁控制，優化了控制算法，實現高效率、高精度的電機控制器的控制功能。

技術領域

本發明涉及新能源領域，尤其涉及永磁同步電機控制領域，具體是指一種實現基于Id＝0的凸極永磁同步電機弱磁控制的方法。

背景技術

隨著電動汽車產業的發展，永磁同步電機成為最主要的電動汽車驅動電機類型，特別是內埋式凸極永磁同步電機由于其高功率密度，高效率，輸出轉矩性能好，調速范圍寬，體積小，重量輕，噪聲小等優點已成為新能源汽車的首選驅動裝置。目前凸極永磁同步電機普遍采用基于旋轉坐標系的矢量控制技術驅動永磁同步電機，其原理是將電機三相采用Clarke-Park數學變換的方式實現交流電機直流化控制方法，直軸電流Id，交軸電流Iq分別進行PID(比例，積分，微分)控制，然后用空間矢量脈寬調制(SVPWM，Space?Vector?PulseWidth?Modulation)算法，計算出三相繞組的通電占空比，對電機實施控制。

傳統的凸極永磁同步電機控制方式一：基速以下進行Id≠0最大轉矩電流比控制，轉折速度以上需要進行的弱磁控制，整個標定過程需分配Id，Iq給定值，觀察電機輸出扭矩，同時時刻觀察Id，Iq反饋跟隨情況，并不斷調整PID參數。最后生成電機外特性map表。

傳統的凸極永磁同步電機控制方式二：電機標定方法基本如方式一，上位機標定軟件只是通過調整電機定子電流Is及Is偏移電角度β進行電機臺架標定。實際在軟件后臺通過公式Id＝|Is|×cosβ，Iq＝|Is|×sinβ進行Id，Iq的電流分配。

傳統控制方法算法相對復雜，在標定過程中需要同時設定Id、Iq，分別觀察Id、Iq反饋量波動情況、再調整其PID參數，電機在大電流時因標定時間過長而溫度上升，需要冷卻后再次標定，效率比較低；另外傳統方法算法也相對復雜。

發明內容

本發明的目的是克服了上述現有技術的缺點，提供了一種滿足工作效率高、操作簡便、適用范圍較為廣泛的實現基于Id＝0的凸極永磁同步電機弱磁控制的方法。

為了實現上述目的，本發明的實現基于Id＝0的凸極永磁同步電機弱磁控制的方法如下：

該實現基于Id＝0的凸極永磁同步電機弱磁控制的方法，其主要特點是，所述的方法包括以下步驟：

(1)高速測功電機根據當前轉速指令拖動被測電機旋轉，下位機電控執行上位機發出的電流指令，控制被測電機輸出扭矩，輸出扭矩反饋至上位機調試系統；

(2)判斷電機是否處于基速以下工況，如果是，則繼續步驟(3)；否則，繼續步驟(4)；

(3)進行最大轉矩電流比控制；

(4)判斷電機是否處于轉折速以上工況，如果是，則繼續步驟(5)；否則，繼續步驟(6)；

(5)進行弱磁控制；

(6)根據電壓確定控制方式，判斷逆變器輸出電壓是否小于如果是，則繼續步驟(3)；否則，繼續步驟(5)；

(7)整理并導入記錄的電流值Iq和偏移量δ以及對應的扭矩及轉速。

較佳地，所述的步驟(3)中的進行最大轉矩電流比控制的步驟具體包括以下處理過程：