[發明專利]弱磁電流控制方法及裝置

有效

• 申請號: 202110894710.3
• 申請日: 2021-08-05
• 公開（公告）號: CN113595459B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 王聲綱;楊正;高向軍;唐婷婷
• 申請（專利權）人: 合肥長虹美菱生活電器有限公司
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;H02P21/22;H02P25/022
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 李世喆

1.一種弱磁電流控制方法，其特征在于，包括：

確定逆變器的最大輸出電壓值，并計算所述逆變器的當前輸出電壓的平方，所述當前輸出電壓的平方為當前d軸電壓和當前q軸電壓的平方和；

根據所述最大輸出電壓值，計算弱磁電壓閾值的平方；

判斷所述當前輸出電壓的平方是否大于等于所述弱磁電壓閾值的平方；

若是，則開啟弱磁，d軸電流進入弱磁狀態；

計算在弱磁狀態下的d軸電壓命令值和q軸電壓命令值；

根據所述弱磁電壓閾值的平方和所述d軸電壓命令值，計算q軸電壓最大值；

判斷所述q軸電壓命令值是否大于所述q軸電壓最大值；若是，則將所述q軸電壓最大值作為所述q軸電壓命令值，否則保持所述q軸電壓命令值不變；

在弱磁狀態下，實時判斷所述逆變器的當前輸出電壓的平方是否小于所述弱磁電壓閾值的平方；若是，則退出弱磁狀態；

其中，所述逆變器為永磁同步電機驅動系統；所述計算在弱磁狀態下的d軸電壓命令值和q軸電壓命令值之后，且所述計算q軸電壓最大值之前，所述方法還包括：

獲取當前的母線電壓最小值，并計算當前的母線電壓最小值和母線電壓峰值之間的當前比值；根據所述當前比值，確定母線電容的當前容量；根據所述當前容量所在的容量區間，確定所述母線電容是否發生容量中度減少；

若是，則計算母線電壓峰值和母線電壓最小值之間的差值，并對所述差值進行PR調節，對PR調節得到的數據進行解耦得到q軸調節電壓值和d軸調節電壓值；

根據所述d軸調節電壓值和所述q軸調節電壓值，對所述d軸電壓命令值和所述q軸電壓命令值進行更新；

其中，若所述當前容量所在的容量區間為第三容量區間，則所述母線電容發生容量中度減少；所述第三容量區間為預先標定的曲線關系中的一個容量區間，所述曲線關系表征電機在額定轉速下預設比值與母線電容容量之間的曲線關系，在所述曲線關系中標定有所述母線電容的不同減少程度各自對應的容量區間；其中，所述不同減少程度對所述永磁同步電機驅動系統的運行過程的影響嚴重程度不同；所述預設比值為母線電壓最小值與母線電壓峰值之間的比值；

其中，根據所述d軸調節電壓值和所述q軸調節電壓值，對所述d軸電壓命令值和所述q軸電壓命令值進行更新，包括：

將所述q軸電壓命令值與所述q軸調節電壓值做差，得到更新后的q軸電壓命令值，將所述d軸電壓命令值與所述d軸調節電壓值做差，得到更新后的d軸電壓命令值。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，采用第一公式計算所述最大輸出電壓值，所述第一公式包括：

式中，V_max為所述最大輸出電壓值，V_DC為所述逆變器的母線電壓。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，采用第三公式計算所述弱磁電壓閾值的平方，所述第三公式包括：

式中，為所述弱磁電壓閾值的平方，V_max為所述最大輸出電壓值，α為弱磁電壓系數。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，計算在弱磁狀態下的d軸電壓命令值，包括：

計算電壓誤差值，所述電壓誤差值為所述弱磁電壓閾值的平方與所述當前輸出電壓的平方之間的差值；

對所述電壓誤差值進行電壓環的PI調節，得到d軸電流命令值；

對所述d軸電流命令值進行電流環的PI調節，得到d軸電壓命令值。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，計算在弱磁狀態下的q軸電壓命令值，包括：

獲取電機轉速，將預設轉速與所述電機轉速進行做差，得到轉速差值；

將所述轉速差值進行速度環的PI調節，得到q軸電流命令值；

將所述q軸電流命令值進行力矩環路調節，得到q軸電壓命令值。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，采用第四公式計算所述q軸電壓最大值，所述第四公式包括：

式中，V_qmax為所述q軸電壓最大值，為所述d軸電壓命令值的平方，為所述弱磁電壓閾值的平方。

7.一種弱磁電流控制裝置，其特征在于，包括：

第一計算模塊，用于確定逆變器的最大輸出電壓值，并計算所述逆變器的當前輸出電壓的平方，所述當前輸出電壓的平方為當前d軸電壓和當前q軸電壓的平方和；

第二計算模塊，用于根據所述最大輸出電壓值，計算弱磁電壓閾值的平方；

第一判斷模塊，用于判斷所述當前輸出電壓的平方是否大于等于所述弱磁電壓閾值的平方；若是，則開啟弱磁，d軸電流進入弱磁狀態；

第三計算模塊，用于計算在弱磁狀態下的d軸電壓命令值和q軸電壓命令值；

第四計算模塊，用于根據所述弱磁電壓閾值的平方和所述d軸電壓命令值，計算q軸電壓最大值；

第二判斷模塊，用于判斷所述q軸電壓命令值是否大于所述q軸電壓最大值；若是，則將所述q軸電壓最大值作為所述q軸電壓命令值，否則保持所述q軸電壓命令值不變；

第三判斷模塊，用于在弱磁狀態下，實時判斷所述逆變器的當前輸出電壓的平方是否小于所述弱磁電壓閾值的平方；若是，則退出弱磁狀態；

其中，所述逆變器為永磁同步電機驅動系統；

所述裝置還包括：

第五計算模塊，用于在所述第三計算模塊計算在弱磁狀態下的d軸電壓命令值和q軸電壓命令值之后，且所述第四計算模塊計算q軸電壓最大值之前，用于執行如下步驟：

獲取當前的母線電壓最小值，并計算當前的母線電壓最小值和母線電壓峰值之間的當前比值；根據所述當前比值，確定母線電容的當前容量；根據所述當前容量所在的容量區間，確定所述母線電容是否發生容量中度減少；

若是，則計算母線電壓峰值和母線電壓最小值之間的差值，并對所述差值進行PR調節，對PR調節得到的數據進行解耦得到q軸調節電壓值和d軸調節電壓值；

根據所述d軸調節電壓值和所述q軸調節電壓值，對所述d軸電壓命令值和所述q軸電壓命令值進行更新；

其中，若所述當前容量所在的容量區間為第三容量區間，則所述母線電容發生容量中度減少；所述第三容量區間為預先標定的曲線關系中的一個容量區間，所述曲線關系表征電機在額定轉速下預設比值與母線電容容量之間的曲線關系，在所述曲線關系中標定有所述母線電容的不同減少程度各自對應的容量區間；其中，所述不同減少程度對所述永磁同步電機驅動系統的運行過程的影響嚴重程度不同；所述預設比值為母線電壓最小值與母線電壓峰值之間的比值；

其中，所述第五計算模塊中的根據所述d軸調節電壓值和所述q軸調節電壓值，對所述d軸電壓命令值和所述q軸電壓命令值進行更新，具體包括：

將所述q軸電壓命令值與所述q軸調節電壓值做差，得到更新后的q軸電壓命令值，將所述d軸電壓命令值與所述d軸調節電壓值做差，得到更新后的d軸電壓命令值。