永磁同步电机及其母线电压检测方法、装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种永磁同步电机及其母线电压检测方法、装置，所述方法包括以下步骤：获取预设的母线电压、预设的电压矢量和预设的转子磁链；当永磁同步电机停机时，通过向变频器注入恒定角度以及恒定幅值的D轴参考电流和Q轴参考电流，以使D轴电流环PI调节器和Q轴电流环PI调节器根据对应电流环矢量采样与反馈计算永磁同步电机的D轴电压和Q轴电压；根据永磁同步电机的D轴电压和Q轴电压计算永磁同步电机的电压矢量，并根据永磁同步电机的电压矢量、预设的母线电压和预设的电压矢量计算永磁同步电机停机时的母线电压。该方法能够不通过母线电压AD采样环节计算出母线电压，硬件成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电机
，特别涉及一种永磁同步电机的母线电压检测方法、一种永磁同步电机的母线电压检测装置以及一种永磁同步电机。
技术介绍
相关技术中，PMSM(PermanentMagnetSynchronousMotor，永磁同步电机)控制中需要设置多个AD采样环节，以对电流、母线电压采样，其中，母线电压可用于计算SVPWM(SpaceVectorPulseWidthModulation，空间矢量脉宽调制)的占空比。该技术中，AD采样环节的设置增加了PMSM控制电路的复杂性，且硬件成本高。
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永磁同步电机的母线电压检测方法，该方法能够不通过母线电压AD采样环节计算出母线电压，以实现PMSM控制。本专利技术的第二个目的在于提出一种永磁同步电机的母线电压检测装置。本专利技术的第三个目的在于提出一种永磁同步电机。为实现上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种永磁同步电机的母线电压检测方法，该方法包括以下步骤：获取预设的母线电压Vdc_ref、预设的电压矢量Vs_ref和预设的转子磁链Φf_ref；当永磁同步电机停机时，通过向变频器注入恒定角度θ_SET以及恒定幅值的D轴参考电流Id_ref和Q轴参考电流Iq_ref，以使D轴电流环PI(ProportionalIntegral，比例积分)调节器和Q轴电流环PI调节器根据对应电流环矢量采样与反馈计算所述永磁同步电机的D轴电压Vd和Q轴电压Vq；根据所述永磁同步电机的D轴电压Vd和Q轴电压Vq计算所述永磁同步电机的电压矢量Vsnew，并根据所述永磁同步电机的电压矢量Vsnew、所述预设的母线电压Vdc_ref和所述预设的电压矢量Vs_ref计算所述永磁同步电机停机时的母线电压Vdcnew。根据本专利技术实施例的永磁同步电机的母线电压检测方法，首先，获取预设的母线电压Vdc_ref、预设的电压矢量Vs_ref和预设的转子磁链Φf_ref，然后，当永磁同步电机停机时，通过向变频器注入恒定角度θ_SET以及恒定幅值的D轴参考电流Id_ref和Q轴参考电流Iq_ref，以使D轴电流环PI调节器和Q轴电流环PI调节器根据对应电流环矢量采样与反馈计算永磁同步电机的D轴电压Vd和Q轴电压Vq，最后，根据永磁同步电机的D轴电压Vd和Q轴电压Vq计算永磁同步电机的电压矢量Vsnew，并根据永磁同步电机的电压矢量Vsnew、预设的母线电压Vdc_ref和预设的电压矢量Vs_ref计算永磁同步电机停机时的母线电压Vdcnew。该方法能够不通过母线电压AD采样环节计算出母线电压，以实现PMSM控制。另外，根据本专利技术上述实施例的提出的永磁同步电机的母线电压检测方法还可以具有如下附加的技术特征：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同步电机停机时的母线电压Vdcnew：Vdcnew＝Vdc_ref*Vsnew/Vs_ref。根据本专利技术的一个实施例，当所述永磁同步电机启动运行时，通过电机电压方程观测得到所述永磁同步电机的转子磁链Φfnew，并根据所述永磁同步电机的转子磁链Φfnew、所述预设的母线电压Vdc_ref和所述预设的转子磁链Φf_ref计算所述永磁同步电机启动运行时的母线电压Vdcnew。进一步地，根据以下公式计算所述永磁同步电机启动运行时的母线电压Vdcnew：Vdcnew＝Vdc_ref*Φfnew/Φf_ref。根据本专利技术的一个实施例，所述通过电机电压方程观测得到所述永磁同步电机的转子磁链Φfnew，包括：获取所述永磁同步电机的三相电流，并获取所述永磁同步电机的转速；对所述永磁同步电机的三相电流进行坐标转换以获得所述永磁同步电机的D轴电流和Q轴电流；根据D轴给定电流和所述永磁同步电机的D轴电流进行电流环调节以获得所述永磁同步电机的Q轴电压，并根据所述永磁同步电机的Q轴电压和所述永磁同步电机的转速计算所述永磁同步电机的转子磁链Φfnew。为实现上述目的，本专利技术第二方面实施例提出了一种永磁同步电机的母线电压检测装置，包括：获取模块，用于获取预设的母线电压Vdc_ref、预设的电压矢量Vs_ref和预设的转子磁链Φf_ref；注入模块，用于在永磁同步电机停机时通过向变频器注入恒定角度θ_SET以及恒定幅值的D轴参考电流Id_ref和Q轴参考电流Iq_ref，以使D轴电流环PI调节器和Q轴电流环PI调节器根据对应电流环矢量采样与反馈计算所述永磁同步电机的D轴电压Vd和Q轴电压Vq；计算模块，用于根据所述永磁同步电机的D轴电压Vd和Q轴电压Vq计算所述永磁同步电机的电压矢量Vsnew，并根据所述永磁同步电机的电压矢量Vsnew、所述预设的母线电压Vdc_ref和所述预设的电压矢量Vs_ref计算所述永磁同步电机停机时的母线电压Vdcnew。根据本专利技术实施例的永磁同步电机的母线电压检测装置，通过获取模块获取预设的母线电压Vdc_ref、预设的电压矢量Vs_ref和预设的转子磁链Φf_ref，然后，在永磁同步电机停机时，通过注入模块向变频器注入恒定角度θ_SET以及恒定幅值的D轴参考电流Id_ref和Q轴参考电流Iq_ref，以使D轴电流环PI调节器和Q轴电流环PI调节器根据对应电流环矢量采样与反馈计算永磁同步电机的D轴电压Vd和Q轴电压Vq，最后，通过计算模块根据永磁同步电机的D轴电压Vd和Q轴电压Vq计算永磁同步电机的电压矢量Vsnew，并根据永磁同步电机的电压矢量Vsnew、预设的母线电压Vdc_ref和预设的电压矢量Vs_ref计算永磁同步电机停机时的母线电压Vdcnew。该装置能够不通过AD母线电压采样环节计算出母线电压，以实现PMSM控制。根据本专利技术的一个实施例，所述计算模块根据以下公式计算所述永磁同步电机停机时的母线电压Vdcnew：Vdcnew＝Vdc_ref*Vsnew/Vs_ref。根据本专利技术的一个实施例，当所述永磁同步电机启动运行时，所述计算模块通过电机电压方程观测得到所述永磁同步电机的转子磁链Φfnew，并根据所述永磁同步电机的转子磁链Φfnew、所述预设的母线电压Vdc_ref和所述预设的转子磁链Φf_ref计算所述永磁同步电机启动运行时的母线电压Vdcnew。进一步地，所述计算模块根据以下公式计算所述永磁同步电机启动运行时的母线电压Vdcnew：Vdcnew＝Vdc_ref*Φfnew/Φf_ref。根据本专利技术的一个实施例，所述计算模块通过电机电压方程观测得到所述永磁同步电机的转子磁链Φfnew时，还用于获取所述永磁同步电机的三相电流，并获取所述永磁同步电机的转速，以及通过对所述永磁同步电机的三相电流进行坐标转换以获得所述永磁同步电机的D轴电流和Q轴电流，并通过D轴电流环PI调节器对D轴给定电流和所述永磁同步电机的D轴电流进行电流环调节以获得所述永磁同步电机的Q轴电压，以及根据所述永磁同步电机的Q轴电压和所述永磁同步电机的转速计算所述永磁同步电机的转子磁链Φfnew。此外，本专利技术的实施例还提出了一种永磁同步电机，其包括上述的永磁同步电机的母线电压检测装置。本专利技术实施例的永磁同步电机，通过上述的母线电压检测装置，能够在不通过母线电压AD采样环节计本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁同步电机的母线电压检测方法，其特征在于，包括以下步骤：获取预设的母线电压Vdc_ref、预设的电压矢量Vs_ref和预设的转子磁链Φf_ref；当永磁同步电机停机时，通过向变频器注入恒定角度θ_SET以及恒定幅值的D轴参考电流Id_ref和Q轴参考电流Iq_ref，以使D轴电流环PI调节器和Q轴电流环PI调节器根据对应电流环矢量采样与反馈计算所述永磁同步电机的D轴电压Vd和Q轴电压Vq；根据所述永磁同步电机的D轴电压Vd和Q轴电压Vq计算所述永磁同步电机的电压矢量Vsnew，并根据所述永磁同步电机的电压矢量Vsnew、所述预设的母线电压Vdc_ref和所述预设的电压矢量Vs_ref计算所述永磁同步电机停机时的母线电压Vdcnew。

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机的母线电压检测方法，其特征在于，包括以下步骤：获取预设的母线电压Vdc_ref、预设的电压矢量Vs_ref和预设的转子磁链Φf_ref；当永磁同步电机停机时，通过向变频器注入恒定角度θ_SET以及恒定幅值的D轴参考电流Id_ref和Q轴参考电流Iq_ref，以使D轴电流环PI调节器和Q轴电流环PI调节器根据对应电流环矢量采样与反馈计算所述永磁同步电机的D轴电压Vd和Q轴电压Vq；根据所述永磁同步电机的D轴电压Vd和Q轴电压Vq计算所述永磁同步电机的电压矢量Vsnew，并根据所述永磁同步电机的电压矢量Vsnew、所述预设的母线电压Vdc_ref和所述预设的电压矢量Vs_ref计算所述永磁同步电机停机时的母线电压Vdcnew。2.如权利要求1所述的永磁同步电机的母线电压检测方法，其特征在于，根据以下公式计算所述永磁同步电机停机时的母线电压Vdcnew：Vdcnew＝Vdc_ref*Vsnew/Vs_ref。3.如权利要求1或2所述的永磁同步电机的母线电压检测方法，其特征在于，当所述永磁同步电机启动运行时，通过电机电压方程观测得到所述永磁同步电机的转子磁链Φfnew，并根据所述永磁同步电机的转子磁链Φfnew、所述预设的母线电压Vdc_ref和所述预设的转子磁链Φf_ref计算所述永磁同步电机启动运行时的母线电压Vdcnew。4.如权利要求3所述的永磁同步电机的母线电压检测方法，其特征在于，根据以下公式计算所述永磁同步电机启动运行时的母线电压Vdcnew：Vdcnew＝Vdc_ref*Φfnew/Φf_ref。5.如权利要求3所述的永磁同步电机的母线电压检测方法，其特征在于，所述通过电机电压方程观测得到所述永磁同步电机的转子磁链Φfnew，包括：获取所述永磁同步电机的三相电流，并获取所述永磁同步电机的转速；对所述永磁同步电机的三相电流进行坐标转换以获得所述永磁同步电机的D轴电流和Q轴电流；根据D轴给定电流和所述永磁同步电机的D轴电流进行电流环调节以获得所述永磁同步电机的Q轴电压，并根据所述永磁同步电机的Q轴电压和所述永磁同步电机的转速计算所述永磁同步电机的转子磁链Φfnew。6.一种永磁同步电机的母线电压检测装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取预设的母线电压Vdc_ref、预...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋万杰，任新杰，王世超，
申请(专利权)人：广东美芝制冷设备有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44