[發(fā)明專利]一種抑制永磁同步電機單電阻采樣電流畸變的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110460647.2
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113224992B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 童懷
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H02P21/18
• 分類號: H02P21/18;H02P21/22;H02P27/12
• 代理公司: 廣東廣信君達(dá)律師事務(wù)所 44329
• 代理人: 張生梅

1.一種抑制永磁同步電機單電阻采樣電流畸變的方法，其特征在于，應(yīng)用在單電阻采樣永磁同步電機無位置傳感器控制系統(tǒng)中，該控制系統(tǒng)包括電流采樣、轉(zhuǎn)子位置估算、Clarke和PARK變換、最大轉(zhuǎn)矩電流比控制MTPA、速度環(huán)、dq軸電流環(huán)、PARK逆變換、SVPWM計算、三相PWM逆變器在內(nèi)的單元；

針對該系統(tǒng)，一方面通過對矢量變頻控制每一個扇區(qū)對應(yīng)的兩個非零電壓矢量作用時間T₁、T₂的變化曲線進(jìn)行平滑處理，減少實際運行過程中T₁、T₂不規(guī)則變化引起的相電流采樣誤差，另一方面通過解決由于單電阻電流采樣誤差導(dǎo)致轉(zhuǎn)子位置角估算誤差被放大的問題，進(jìn)一步抑制相電流波形畸變，使電機相電流盡可能接近正弦波形，具體包括如下步驟：

S1、當(dāng)永磁同步電機在設(shè)定轉(zhuǎn)速n_set穩(wěn)定運行時，計算矢量變頻控制每一個扇區(qū)對應(yīng)的兩個非零電壓矢量作用時間T₁、T₂的變化曲線；

S2、根據(jù)T₁、T₂變化曲線，確定每一次矢量變頻控制迭代運算過程中T₁、T₂變化最大幅值，在運行過程中對T₁、T₂的變化進(jìn)行限幅處理，減小T₁、T₂波形的毛刺；

S3、在穩(wěn)定運行時，對d軸電流i_d進(jìn)行低通濾波得到i_{d_LPF}，對q軸電流i_d進(jìn)行低通濾波得到i_{q_LPF}；

S4、根據(jù)i_{d_LPF}、i_{q_LPF}對d、q軸電流進(jìn)行限幅處理得到和

S5、根據(jù)和進(jìn)行轉(zhuǎn)子位置角和轉(zhuǎn)速的估算，減小單電阻電流采樣誤差導(dǎo)致的轉(zhuǎn)子位置角估算誤差；

所述步驟S4根據(jù)i_{d_LPF}、i_{q_LPF}對d、q軸電流進(jìn)行限幅處理得到和具體為：

若

若

若

若

式(13)至式(16)中，分別為d、q軸電流在采樣點n+1處的限幅值，Δi_{d_max}、Δi_{q_max}為每一次迭代運算d、q軸電流變化的最大幅值，i_{d_LPF}(n+1)、i_{q_LPF}(n+1)分別為d軸、q軸電流在采樣點n+1處的低通濾波值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抑制永磁同步電機單電阻采樣電流畸變的方法，其特征在于，所述步驟S1中，設(shè)永磁同步電機矢量控制七段SVPWM對應(yīng)的空間電壓矢量，有八種開關(guān)工作狀態(tài)，包括六個非零電壓矢量V₁～V₆和兩個零電壓矢量V₀、V₇，其將電壓空間平面分成六個扇區(qū)，每個扇區(qū)中任意電壓矢量V_ref均可由對應(yīng)扇區(qū)的兩個非零電壓矢量和零矢量共同合成產(chǎn)生，則第一扇區(qū)中對應(yīng)的兩個非零電壓矢量作用時間T₁、T₂的計算公式如下：

T_s＝T₀+T₁+T₂ (2)

其中，T_s為一個矢量控制運算周期，第一扇區(qū)對應(yīng)的非零電壓矢量為V₄、V₆，T₀為零電壓矢量V₀、V₇的作用時間總和，V_dc為母線電壓，θ_ref為電壓矢量V_ref與非零電壓矢量V₄之間的夾角。