[發明專利]一種同步電機控制方法

有效

• 申請號: 202110665718.2
• 申請日: 2021-06-16
• 公開（公告）號: CN113179053B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 王廣;胡秋實;楊雪嬌;賈永茂;范作軒;劉錦玉
• 申請（專利權）人: 國華（青島）智能裝備有限公司
• 主分類號: H02P6/00
• 分類號: H02P6/00;H02P6/08;H02P6/34;H02P23/00;H02P23/04;H02P23/14
• 代理公司: 北京智沃律師事務所 11620
• 代理人: 吳志宏

本發明屬于電機控制技術領域，具體涉及一種同步電機控制方法，同步電機控制系統包括一個負載檢測處理模塊、一個轉速檢測處理模塊、一個載波頻率監測處理模塊、一個控制驅動器、一個存儲模塊；負載檢測處理模塊、轉速檢測處理模塊、載波頻率監測處理模塊的輸入端分別與電機相連，負載檢測處理模塊、轉速檢測處理模塊、載波頻率監測處理模塊的輸出端分別與控制驅動器的輸入端相連，控制驅動器的輸出端與電機相連。該系統能夠根據電機的運行狀態，在不同階段以及不同轉速下，不同的負載下，采用不同的載波頻率以及參數來精準控制電機，可以減少電機的抖動，降低功率器件損壞的風險，延長電機的使用壽命。

技術領域

本發明屬于電機控制技術領域，具體涉及一種同步電機控制方法。

背景技術

隨著電力電子技術的發展，以及電器設備技術的迅速發展，電機成為了各個電氣設備必須參與的執行機構，節能增效也成為了電器設備行業的發展趨勢。

電機分為異步電機和同步電機，由于半導體技術的迅速發展，變頻調速技術得到不斷的完善和提高，逐步完善的變頻器以其良好的輸出波形、優異的性能價格比在異步電機上得到廣泛應用。

然而對于同步電機的控制，依舊都是分析直流無刷的方波控制和矢量控制技術的具體實現，亦或是增加滑膜控制，PLL控制等。然而現有的方波控制和空間矢量控制都沒有做到變頻控制，都是以一定的載波頻率去運行。或者有的地方分析了變頻控制同步電機，但是方法落后，不能精準的分析出每個頻段的特性，以及不能在不同階段進行平滑的轉化，使驅動模塊容易出現故障，或出現電機的抖動。其次，相同的載波頻率，容易使不同階段的功率器件的損害更大，導致功率器件損壞，造成了成本的升高和能效的降低。再次，根據電機的載荷不同，電機的控制方法也沒有相應的調整。比如在現用的電動汽車控制中，通常采用的頻率是10K，當汽車處于高速運行時，電機的開關次數和低速運行時的開關速度一樣，這就容易使功率器件經常開關，導致器件損壞。

因此針對這一現狀，迫切需要設計和生產一種同步電機控制方法，以解決現有技術中驅動模塊容易出現故障，電機容易抖動，導致功率器件損壞的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種同步電機控制方法，該方法應用于同步電機控制系統中，能夠根據電機的運行狀態，在不同階段以及不同轉速下，不同的負載下，采用不同的載波頻率以及參數來精準控制電機，減少電機的抖動，降低了功率器件損壞的風險，延長了電機的使用壽命。

本發明的目的通過以下技術方案予以實現：

一種同步電機控制方法，應用于同步電機控制系統，同步電機控制系統包括一個負載檢測處理模塊、一個轉速檢測處理模塊、一個載波頻率監測處理模塊、一個控制驅動器、一個存儲模塊；

所述負載檢測處理模塊、轉速檢測處理模塊、載波頻率監測處理模塊的輸入端分別與所述電機相連，所述負載檢測處理模塊、轉速檢測處理模塊、載波頻率監測處理模塊的輸出端分別與控制驅動器的輸入端相連，控制驅動器的輸出端與所述電機相連，且控制驅動器與存儲模塊相連；

同步電機控制方法包括以下步驟：

S1、檢測電機的負載及轉速；

S2、計算出當前負載下的電機載波頻率，當前負載下的電機載波頻率計算公式(1)如下：

其中，P_PWM為當前負載下的電機載波頻率，a為負載系數，T為負載，N_t為電機的轉速；

S3、根據步驟S2計算出的載波頻率對電機進行控制及驅動；

S4、判斷電機的負載是否有變化，如果有變化，則記錄當前變化的負載及轉速，同時跳轉到步驟S2，如果沒有變化，直接跳轉到步驟S5；