永磁同步电机输出转矩在线计算方法技术

本发明专利技术涉及一种永磁同步电机输出转矩在线计算方法，其特征在于：所述整车控制单元用于根据整车工作模式向主动短路控制单元发出主动短路控制指令；所述主动短路控制单元根据整车控制单元发出的主动短路控制指令和位置及转速处理单元输出的转速信号判断是否实施主动短路控制，当整车控制单元输出的主动短路控制指令为且电机机械转速超过拐点转速g，在两个条件均成立的情况下，输出主动短路PWM信号到逆变开关电路，如不满足条件则不输出主动短路PWM信号；其通过测量主动短路电流补偿了温度对永磁体磁链影响，提高永磁同步电机输出转矩计算精度。

On line calculation method for output torque of permanent magnet synchronous motor

The invention relates to a permanent magnet synchronous motor output torque on-line calculation method, which is characterized in that the vehicle control unit for vehicle according to the working mode to the active circuit control unit sends short active control command; the control unit based on active vehicle control unit sends the short-circuit control instructions and the position and speed is the speed signal output judging unit the implementation of active control of the active short circuit short circuit short circuit, when the active vehicle control unit outputs a control instruction for motor speed is higher than the inflection point and mechanical speed g, in the two conditions were established under the condition of the output signal to the inverter circuit of PWM active switch circuit, such as not meeting the conditions are not active output short circuit of PWM signal and its compensation; the effect of temperature on the magnetic flux through the active measurement of short-circuit current, improve the accuracy of output torque of permanent magnet synchronous motor .

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种永磁同步电机输出转矩在线计算方法，属于电机驱动控制

技术介绍
新能源汽车一般情况下是由多个动力源驱动整车，动力源包括电机和发动机等，电机既可和发动机同时驱动也可单独驱动完成各种整车工作模式。电机在整车中多采用转矩控制模式，但多数车用电机的工作环境温度范围都在-40℃到150℃之间。对于永磁同步电机，在该温度范围内，转矩输出会随着温度的升高而降低，导致整车输出动力不足。为了实现转矩安全，一种方法是在电机输出轴上增加转矩传感器，对输出转矩进行实时监控，以保证系统安全，但是，这会导致整车成本升高，而且整车的空间非常有限。另一种方法是开发转矩估算，以监控电机输出，提高电机系统的可靠性。这种方法仅利用系统的原有参数即可进行转矩估算，不需要额外传感器，降低了硬件成本，因此得到广泛应用。目前转矩估算方法大体可以分为两类：磁链估算法和滑模观测器法。磁链估算法是以三相电流、电压和转子位置作为三个输入量，通过估算磁通进而估算转矩，这种方法软件程序简单，可以很容易地集成到单片机或者DSP中，然而，缺点是由于积分和温度变化导致磁通有很大的直流偏置，该偏置会给转矩估算带来偏差。滑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁同步电机输出转矩在线计算方法，由整车控制单元、主动短路控制单元、逆变开关电路、永磁同步电机、位置传感器、三相电流传感器、位置及转速处理单元、CLARK和PARK变换单元和转矩计算模块组成；其特征在于：所述整车控制单元用于根据整车工作模式向主动短路控制单元发出主动短路控制指令；所述主动短路控制单元根据整车控制单元发出的主动短路控制指令和位置及转速处理单元输出的转速信号判断是否实施主动短路控制，当整车控制单元输出的主动短路控制指令为且电机机械转速超过拐点转速g，在两个条件均成立的情况下，输出主动短路PWM信号到逆变开关电路，如不满足条件则不输出主动短路PWM信号；所述逆变开关电路包括六个开...

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机输出转矩在线计算方法，由整车控制单元、主动短路控制单元、逆变开关电路、永磁同步电机、位置传感器、三相电流传感器、位置及转速处理单元、CLARK和PARK变换单元和转矩计算模块组成；其特征在于：所述整车控制单元用于根据整车工作模式向主动短路控制单元发出主动短路控制指令；所述主动短路控制单元根据整车控制单元发出的主动短路控制指令和位置及转速处理单元输出的转速信号判断是否实施主动短路控制，当整车控制单元输出的主动短路控制指令为且电机机械转速超过拐点转速g，在两个条件均成立的情况下，输出主动短路PWM信号到逆变开关电路，如不满足条件则不输出主动短路PWM信号；所述逆变开关电路包括六个开关元件，开关元件为绝缘栅双极晶体管(IGBT)，用于执行主动短路控制单元发出的主动短路PWM信号，控制相应的三个上桥臂或下桥臂开关元件执行闭合动作；所述永磁同步电机为三相永磁同步电机，是被控对象，接受逆变开关电路的控制；所述位置传感器为旋转变压器或者绝对位置光电编码器，其用于检测电机转子绝对位置；所述三相电流传感器为基于霍尔效应的非接触式电流传感器或基于利用串入相线中电阻产生电压原理的接触式电流传感器，其用于检测永磁同步电机的三相电流，并将采集的电流信号输出到CLARK和PARK变换单元；所述位置及转速处理单元根据位置传感器输出信号计算转子位置θ和电机机械转速ω；所述CLARK和PARK变换单元接收电流传感器检测到的三相电流、、和位置及转速处理单元输出的位置信号θ，根据公式（1）、公式（2）和公式（3）换算为旋转坐标系下直轴电流和交轴电流；CLARK变换公式如下：（1）（2）PARK变换公式如下：（3）其中，、为静止坐标系下的直、交轴电流；、、为静止坐标系下的三相交流电流；θ转子位置电角度；、为旋转坐标系下的直、交轴电流；所述转矩计算模块包括交流相电流幅值计算单元、永磁体磁链查表模块、直交轴电感查表单元和转矩计算单元；其中，所述交流相电流幅值计算单元根据公式（11）计算交流相电流幅值，输出给永磁体磁链查表模块；所述永磁体磁链查表模块用于根据交流相电流幅值查表获得永磁体磁链值；所述直交轴电感查表单元根据直交轴电流查表获得直交轴电感和；所述的转矩计算单元根据永磁同步电机转矩公式（4）进行计算；（4）其中，p为电机转子极对数；Te为电磁转矩；为永磁体磁链；转矩公式（4）中，直轴电流和交轴电流可以通过CLARK和...

【专利技术属性】
技术研发人员：文彦东，刘志强，郭璐璐，张颖，暴杰，胡晶，赵慧超，王飞，李帅，胡波，黄智昊，刘晓录，刘金峰，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22