本发明专利技术公开了一种永磁无刷直流电机的弱磁控制方法和装置，所述方法包括以下步骤：获取永磁无刷直流电机的d轴电流和q轴电流，并根据d轴电流和q轴电流计算永磁无刷直流电机的实际电压矢量；检测直流母线电压，并根据直流母线电压获取电压矢量圆；根据实际电压矢量和电压矢量圆进行闭环控制以计算弱磁电流，并根据弱磁电流对永磁无刷直流电机进行弱磁控制，当弱磁控制有效。该方法能够在电机的实际电压矢量超出电压矢量圆时，退出弱磁控制，以有效解决弱磁电流饱和引起的弱磁电流失控问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电机
，尤其涉及一种永磁无刷直流电机的弱磁控制方法以及 一种永磁无刷直流电机的弱磁控制装置。
技术介绍
随着用户对机电产品节能性要求的提升，效率更高的变频电机驱动器得到了越来 越广泛的应用。 通常，变频电机驱动器的直流母线电压处于稳定状态，逆变部分与输入交流电压 如电网电压相对独立，从而使逆变部分的控制无需考虑输入交流电压的瞬时变化，便于控 制方法的实现。为了保证直流母线电压处于稳定状态，通常会配备有容值较大的电解电容， 但这会导致变频电机驱动器体积变大，成本增高，而且电解电容的使用寿命有限，降低了变 频电机驱动器的使用寿命。 相关技术中，可以采用容值为20uF的薄膜电容来代替直流母线侧容值较大的电 解电容，通过控制电机的瞬时功率与输入交流电压的形状匹配，不但可以实现电机的调速， 而且可以减少输入电流谐波，实现变频电机驱动器的高功率因数。 由于无电解电容驱动器具有成本低，使用寿命长等优点，目前已得到广泛应用。但 在无电解电容驱动器中，直流母线电压以正弦规律波动，并且，随着电机运行频率和功率的 增大，直流母线电压的最小值开始减小，当直流母线电压的最小值小于电机的等效反电动 势时，直流母线电压无法为电机提供能量。因此，为了最大程度利用直流母线电压为电机提 供能量，在整个电机运行频率和功率范围内进行弱磁控制，但是，在高频重载运行工况下， 由于薄膜电容的储能很小，在直流母线电压的波谷处，实际电压矢量会超出电压矢量正六 边形，如果采用传统的弱磁控制方法，将导致弱磁电流发生饱和，从而导致弱磁电流失控。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的 一个目的在于提出一种能够有效解决弱磁电流饱和引起的弱磁电流失控问题的永磁无刷 直流电机的弱磁控制方法。 本专利技术的另一个目的在于提出一种永磁无刷直流电机的弱磁控制装置。 为了实现上述目的，本专利技术一方面实施例提出了一种永磁无刷直流电机的弱磁控 制方法，所述永磁无刷直流电机的电机控制器中无电解电容，所述弱磁控制方法包括以下 步骤：获取所述永磁无刷直流电机的d轴电流和q轴电流，并根据所述d轴电流和q轴电流 计算所述永磁无刷直流电机的实际电压矢量；检测直流母线电压，并根据所述直流母线电 压获取电压矢量圆；根据所述实际电压矢量和所述电压矢量圆进行闭环控制以计算弱磁电述弱磁控制有效。 根据本专利技术实施例的永磁无刷直流电机的弱磁控制方法，实时获取永磁无刷直流 电机的d轴电流和q轴电流，并根据d轴电流和q轴电流计算永磁无刷直流电机的实际电 压矢量，实时检测直流母线电压，并根据直流母线电压获取电压矢量圆，以及根据实际电压 矢量和电压矢量圆进行闭环控制以计算弱磁电流，并根据弱磁电流对永磁无刷直流电机进机的实际电压矢量超出电压矢量圆时，退出弱磁控制，以使弱磁电流控制始终处于线性控 制状态，有效解决弱磁电流饱和引起的弱磁电流失控问题。所述直流母线电压。弱磁控制，其中，J71为所述实际电压矢量，Vd。为所述直流母线电压。 根据本专利技术的一个实施例，根据以下公式计算所述永磁无刷直流电机的实际电压 矢量的幅值： 其中，Ml为所述实际电压矢量的幅值，Vd、Vq分别为所述电机的d轴电压和q轴电 压，id、分别为所述电机的d轴电流和q轴电流，R s为所述电机的定子电阻，L d、Lq分别为 所述电机的d轴电感和q轴电感，为所述电机的电角速度，A af为所述电机的转子永磁 体磁链。 为了实现上述目的，本专利技术另一方面实施例提出了一种永磁无刷直流电机的弱磁 控制装置，所述永磁无刷直流电机的电机控制器中无电解电容，所述弱磁控制装置包括：获 取单元，用于获取所述永磁无刷直流电机的d轴电流和q轴电流；电压矢量计算单元，用于 根据所述d轴电流和q轴电流计算所述永磁无刷直流电机的实际电压矢量；电压检测单元， 用于检测直流母线电压；控制单元，用于根据所述直流母线电压获取电压矢量圆，并根据所 述实际电压矢量和所述电压矢量圆进行闭环控制以计算弱磁电流，以及根据所述弱磁电流 根据本专利技术实施例的永磁无刷直流电机的弱磁控制装置，获取单元实时获取永磁 无刷直流电机的d轴电流和q轴电流，电压矢量计算单元根据d轴电流和q轴电流计算永 磁无刷直流电机的实际电压矢量，电压检测单元实时检测直流母线电压，控制单元根据直 流母线电压获取电压矢量圆，并根据实际电压矢量和电压矢量圆进行闭环控制以计算弱磁制有效，从而保证在直流母线电压的波谷处，当电机的实际电压矢量超出电压矢量圆时，退 出弱磁控制，以使弱磁电流控制始终处于线性控制状态，有效解决弱磁电流饱和引起的弱 磁电流失控问题。所述直流母线电压。电机退出所述弱磁控制，其中，6为所述实际电压矢量，vd。为所述直流母线电压。 根据本专利技术的一个实施例，所述电压矢量计算单元根据以下公式计算所述永磁无 刷直流电机的实际电压矢量： 其中，IA为所述实际电压矢量的幅值，Vd、Vq分别为所述电机的d轴电压和q轴电 压，id、分别为所述电机的d轴电流和q轴电流，R s为所述电机的定子电阻，L d、Lq分别为 所述电机的d轴电感和q轴电感，为所述电机的电角速度，A af为所述电机的转子永磁 体磁链。【附图说明】 图1是根据本专利技术实施例的永磁无刷直流电机的弱磁控制方法的流程图。 图2是旋转坐标系下的参考电压矢量示意图。 图3是电压矢量圆随直流母线电压波动的示意图。 图4是根据本专利技术的一个实施例的弱磁控制的示意图。 图5是根据本专利技术实施例的永磁无刷直流电机的弱磁控制装置的方框示意图。 附图标记：获取单元10、电压矢量计算单元20、电压检测单元30和控制单元40。【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 图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。 下面参考附图描述本专利技术实施例的永磁无刷直流电机的弱磁控制方法以及永磁 无刷直流电机的弱磁控制装置。 图1是根据本专利技术实施例的永磁无刷直流电机的弱磁控制方法的流程图，其中， 永磁无刷直流电机的电机控制器中无电解电容。如图1所示，该永磁无刷直流电机的弱磁 控制方法包括以下步骤： Sl，获取永磁无刷直流电机的d轴电流和q轴电流，并根据d轴电流和q轴电流计 算永磁无刷直流电机的实际电压矢量。 根据本专利技术的一个实施例，根据下述公式（1)计算永磁无刷直流电机的实际电压 矢量的幅值： 其中，为实际电压矢量的幅值，Vd、Vq分别为电机的d轴电压和q轴电压，i d、iq 分别为电机的d轴电流和q轴电流，Rs为电机的定子电阻，L d、Lq分别为电机的d轴电感和 q轴电感，Oe5为电机的电角速度，X af为电机的转子永磁体磁链。 S2,检测直流母线电压，并根据直流母线电压获取电压矢量圆。其中，0为实际电压矢量，Vd。为直流母线电压。 具体地，如图2所示，当永磁无刷直流电机的电机控制器中有大电解电容时，由于 直流母线电压V tJ亘定，因此，可以通过参考电压矢量K与电压矢量正六边形的内切圆即 电压矢量圆做闭环控制以计算弱磁电流，并根据弱磁电流对永磁无刷直流电机进行弱磁控 制。 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种永磁无刷直流电机的弱磁控制方法，其特征在于，所述永磁无刷直流电机的电机控制器中无电解电容，所述弱磁控制方法包括以下步骤：获取所述永磁无刷直流电机的d轴电流和q轴电流，并根据所述d轴电流和q轴电流计算所述永磁无刷直流电机的实际电压矢量；检测直流母线电压，并根据所述直流母线电压获取电压矢量圆；根据所述实际电压矢量和所述电压矢量圆进行闭环控制以计算弱磁电流，并根据所述弱磁电流对所述永磁无刷直流电机进行弱磁控制，其中，当时，所述弱磁控制有效。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：肖有文，
申请(专利权)人：广东美的制冷设备有限公司，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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