永磁同步电机的控制装置和控制方法制造方法及图纸

技术编号:11941888 阅读:146 留言:0更新日期:2015-08-26 12:58
本发明专利技术公开了一种永磁同步电机的控制装置,包括:速度检测器,用于实时检测永磁同步电机的转速;重复控制器,重复控制器采用重复控制方法根据永磁同步电机的转速输出转矩补偿控制信号;闭环控制电路,闭环控制电路包括电流控制器,电流控制器根据重复控制器输出的转矩补偿控制信号、参考电流和永磁同步电机的反馈电流对永磁同步电机的转速进行调节,以抑制永磁同步电机的转速波动。本发明专利技术的永磁同步电机的控制装置,可以降低永磁同步电机的振动,并且可以实时对永磁同步电机的振动进行抑制,不需要大量的实验数据,不会影响永磁同步电机的正常运行。本发明专利技术还公开了一种永磁同步电机的控制方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电器
,特别涉及一种永磁同步电机的控制装置,和永磁同步电机的控制方法。
技术介绍
PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor,永磁同步电动机)具有高功率密度、宽调速范围、高效率、体积小、响应快和运行可靠等优点。在家用电器、数控机床、工业机器人、电动汽车以及航空设备等交流驱动场合得到广泛的应用。其中,应用永磁同步电机的直流风扇在永磁同步电机运行过程中,永磁同步电机和直流风扇的其它部件组成的系统经常会产生周期性振动,周期性振动产生的原因除了永磁同步电机本身的磁场特性造成磁力周期变化,还有一部分由于电机控制器给定的转矩周期性波动,因而使永磁同步电机的转速在某种条件会出现周期性的脉动,进而引起电机系统的振动,严重时会引起整个直流风扇系统共振,增加噪音,影响直流风扇的寿命。目前,对于上述电机系统或直流风扇的周期性的脉动、振动,在不引起共振时,一般不进行抑制。或者,通过实验的方法确定共振频率点,进而通过控制程序避开共振频率点运行的方法降低振动带来的危害。但是,上述通常的处理办法有可能会存在如下缺陷:1,实验不具有代表性,可能有些直流风扇的装配不一致导致批量生产的共振点和实验不相同,存在一定的不确定性;2,不能实时降低振动,并且需要通过大量的实验确定共振点并预先在控制程序中避开共振点运行,而避开的共振点越多,越影响电机系统或直流风扇的正常运行。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题。为此,本专利技术的一个目的在于提出一种永磁同步电机的控制装置,该控制装置可以降低永磁同步电机的振动,并且可以实时对永磁同步电机的振动进行抑制,不需要大量的实验数据,不会影响永磁同步电机的正常运行。本专利技术的另一个目的在于提出一种永磁同步电机的控制方法。为达到上述目的,本专利技术的一方面实施例提出一种永磁同步电机的控制装置,该控制装置包括:速度检测器,用于实时检测永磁同步电机的转速;重复控制器,所述重复控制器采用重复控制方法根据所述永磁同步电机的转速输出转矩补偿控制信号;闭环控制电路,所述闭环控制电路包括电流控制器,所述电流控制器根据所述重复控制器输出的转矩补偿控制信号、参考电流和所述永磁同步电机的反馈电流对所述永磁同步电机的转速进行调节,以抑制所述永磁同步电机的转速波动。根据本专利技术实施例的永磁同步电机的控制装置,通过速度检测器实时检测永磁同步电机的转速,进而重复控制器输出针对永磁同步电机的转速波动的转矩补偿控制信号至电流控制器,电流控制器根据转矩补偿控制信号对永磁同步电机进行转速调节,从而可以在一定程度上抑制转速的周期性波动,降低永磁同步电机的振动,并且可以进行实时地抑制,不需要大量的实验数据的支持,不会影响永磁同步电机的正常工作。其中,所述重复控制器输出的转矩补偿控制信号包括所述永磁同步电机的当前转矩偏差信号和所述永磁同步电机上一个运行周期同时刻的转矩偏差信号。进一步地,在本专利技术的一些实施例中,上述闭环控制电路还包括:第一转换器,所述第一转换器用于将所述电流控制器输出的所述永磁同步电机的d轴和q轴的电流转换为三相静止坐标形式的电流;逆变器,所述逆变器根据所述三相静止坐标形式的电流和直流电源输出的直流电输出三相交流电至所述永磁同步电机。进一步地,上述闭环控制电路还包括:电流采样器,所述电流采样器采集所述永磁同步电机输出的三相静止坐标形式的电流;第二转换器,用于将所述电流采样器采集的所述三相静止坐标形式的电流转换为所述永磁同步电机的d轴和q轴的反馈电流。进一步地,在本专利技术的一些实施例中,上述闭环控制电路还包括:积分器,所述积分器根据所述速度检测器输出的所述永磁同步电机的转速进行积分运算以获取积分角度值,并将所述积分角度值输出至所述第一转换器和所述第二转换器以进行不同坐标形式电流的转换。为达到上述目的,本专利技术的另一方面实施例提出一种永磁同步电机的控制方法,该控制方法包括以下步骤:检测永磁同步电机的转速;采用重复控制方法根据所述永磁同步电机的转速生成转矩补偿控制信号;以及采用电流调速方法根据所述转矩补偿控制信号、参考电流和所述永磁同步电机的反馈电流对所述永磁同步电机的转速进行调节,以抑制所述永磁同步电机的转速波动。根据本专利技术实施例的永磁同步电机的控制方法,通过检测永磁同步电机的转速,进而输出针对永磁同步电机的转速波动的转矩补偿控制信号,进而根据转矩补偿控制信号对永磁同步电机进行转速调节,从而可以在一定程度上抑制转速的周期性波动,降低永磁同步电机的振动,并且可以进行实时地抑制,不需要大量的实验数据的支持,不会影响永磁同步电机的正常工作。其中,在本专利技术的一些实施例中,所述转矩补偿控制信号包括所述永磁同步电机的当前转矩偏差信号和所述永磁同步电机上一个运行周期同时刻的转矩偏差信号。进一步地,在本专利技术的一些实施例中,上述永磁同步电机的控制方法还包括:将所述电流调速方法中获得的所述永磁同步电机d轴和q轴的电流转换为三相静止坐标形式的电流;以及根据所述三相静止坐标形式的电流和直流电源输出的直流电输出三相交流电至所述永磁同步电机以对所述永磁同步电机进行控制。进一步地,在本专利技术的一些实施例中,上述永磁同步电机的控制方法还包括:还包括:采集所述永磁同步电机输出的三相静止坐标形式的电流;将所述三相静止坐标形式的电流转换为所述永磁同步电机的d轴和q轴的反馈电流。进一步地,上述永磁同步电机的控制方法还包括:根据所述永磁同步电机的转速进行积分运算以获取积分角度值;以及根据所述积分角度值对不同坐标形式电流进行转换。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本专利技术的实践了解到。【附图说明】本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:图1为根据本专利技术的一个实施例的永磁同步电机的控制装置的框图;图2为根据本专利技术的一个具体实施例的永磁同步电机的控制装置的控制过程的示意图;以及图3为根据本专利技术的一个实施例的永磁同步电机的控制方法的流程图。附图标记永磁同步电机的控制装置100,速度检测器10、重复控制器20和闭环控制电路30,电流控制器301,第一转换器302和逆变器303,电流采样器304和第二转换器305,积分器306,辨识器307。【具体实施方式】下面详细描述本专利技术的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁同步电机的控制装置,其特征在于,包括:速度检测器,用于实时检测永磁同步电机的转速;重复控制器,所述重复控制器采用重复控制方法根据所述永磁同步电机的转速输出转矩补偿控制信号;闭环控制电路,所述闭环控制电路包括电流控制器,所述电流控制器根据所述重复控制器输出的转矩补偿控制信号、参考电流和所述永磁同步电机的反馈电流对所述永磁同步电机的转速进行调节,以抑制所述永磁同步电机的转速波动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:叶向阳吴海明车玉明
申请(专利权)人:广东美的环境电器制造有限公司美的集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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