永磁同步电机系统的弱磁控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种永磁同步电机系统的弱磁控制方法及装置，属于永磁同步电机控制领域。所述永磁同步电机系统的弱磁控制方法包括：获取永磁同步电机系统在矢量控制周期下由第一基本电压矢量和第二基本电压矢量所分别作用的第一时间和第二时间，其中基于第一基本电压矢量、第二基本电压矢量、第一时间和第二时间能够确定期望输出电压；获取永磁同步电机系统在零矢量下所作用的第三时间，并基于PWM周期和第三时间确定关于弱磁电流的参考时间；以及基于参考时间、第一时间和第二时间确定弱磁电流的大小，以使永磁同步电机系统根据弱磁电流进行弱磁控制。由此，有效增大了永磁同步电机系统的电压矢量调制范围，并使得本发明专利技术实施例易于实施。

Magnetic flux weakening control method and device for permanent magnet synchronous motor system

The embodiment of the invention provides a weak magnetic control method and device for permanent magnet synchronous motor system, which belongs to the field of permanent magnet synchronous motor control. The system of permanent magnet synchronous motor field weakening control method comprises: obtaining the vector control in the period from the first basic voltage vector and second basic voltage vector of permanent magnet synchronous motor system respectively for the first time and the second time, the first basic voltage vector, second basic voltage vector, the first time and the second time to determine the desired based on the output voltage; for permanent magnet synchronous motor system in the zero vector under the third time, and based on the PWM cycle and the third time on the determination of weak magnetic current reference time; and determine based on the reference time, the first time and second time weak magnetic current, so that the permanent magnet synchronous motor system for weak magnetic according to the current weak magnetic control. Thus, the voltage vector modulation range of the permanent magnet synchronous motor system is effectively increased, and the embodiment of the invention is easy to implement.

【技术实现步骤摘要】
永磁同步电机系统的弱磁控制方法及装置
本专利技术涉及电机控制领域，具体地涉及一种永磁同步电机系统的弱磁控制方法及装置。
技术介绍
永磁同步电机以其控制性能好、功率密度高、节能等特点，已经在各行各业中得到广泛的应用。在很多应用场合，要求永磁同步电机能够在高速范围运行，继而需要对电机进行弱磁控制。相关技术中的永磁同步电机系统的弱磁控制方法大多基于线性调制区，其无法满足很多需要深度弱磁的应用场合。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种永磁同步电机系统的弱磁控制方法及装置，以提供一种全新的弱磁控制方案以至少解决现有技术中的弱磁控制基于线性调制区和应用范围受限的技术问题。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种永磁同步电机系统的弱磁控制方法，该永磁同步电机系统配置有矢量控制周期和PWM周期，该方法包括：获取所述永磁同步电机系统在所述矢量控制周期下由第一基本电压矢量和第二基本电压矢量所分别作用的第一时间和第二时间，其中基于所述第一基本电压矢量、第二基本电压矢量、所述第一时间和所述第二时间能够确定期望输出电压；获取所述永磁同步电机系统在零矢量下所作用的第三时间，并基于所述PWM周期和所述第三时间确定关于弱磁电流的参考时间；以及基于所述参考时间、所述第一时间和所述第二时间确定所述弱磁电流的大小，以使所述永磁同步电机系统根据所述弱磁电流进行弱磁控制。可选的，所述基于所述参考时间、所述第一时间和所述第二时间确定所述弱磁电流的大小包括：将所述第一时间、所述第二时间和所述参考时间输入至预设的PI控制模型来确定所述弱磁电流的大小。可选的，所述基于所述PWM周期和所述第三时间确定关于弱磁电流的参考时间包括：将所述PWM周期与所述第三时间的差确定为所述参考时间。可选的，将所述第一时间、所述第二时间和所述参考时间输入至预设的PI控制模型来确定所述弱磁电流的大小包括：确定所述第一时间与第二时间的和，并对所述第一时间与第二时间的和减去所述参考时间所得到的差值执行符合所述预设的PI控制模型的PI变换来确定所述弱磁电流的大小。可选的，所述基于所述参考时间、所述第一时间和所述第二时间确定所述弱磁电流的大小包括：基于预设定的弱磁电流阈值来对所述弱磁电流的大小进行限幅，以使所述永磁同步电机系统根据限幅后的所述弱磁电流进行弱磁控制。可选的，所述基于所述参考时间、所述第一时间和所述第二时间确定所述弱磁电流的大小包括：基于预设定的输出电流阈值和限幅后的所述弱磁电流的大小确定定子电流的q轴阈值；以及获取所述定子电流的q轴分量大小，并利用所述定子电流的q轴阈值对所获取的所述定子电流的q轴分量大小进行限幅。本专利技术实施例另一方面提供一种永磁同步电机系统的弱磁控制装置，该永磁同步电机系统配置有矢量控制周期和PWM周期，其中该装置包括：矢量时间获取单元，用于获取所述永磁同步电机系统在所述矢量控制周期下由第一基本电压矢量和第二基本电压矢量所分别作用的第一时间和第二时间，其中基于所述第一基本电压矢量、第二基本电压矢量、所述第一时间和所述第二时间能够确定期望输出电压；弱磁时间确定单元，用于获取所述永磁同步电机系统在零矢量下所作用的第三时间，并基于所述PWM周期和所述第三时间确定关于弱磁电流的参考时间；以及弱磁大小确定单元，用于基于所述参考时间、所述第一时间和所述第二时间确定所述弱磁电流的大小，以使所述永磁同步电机系统根据所述弱磁电流进行弱磁控制。可选的，所述弱磁大小确定单元用于将所述第一时间、所述第二时间和所述参考时间输入至预设的PI控制模型来确定所述弱磁电流的大小。可选的，所述弱磁时间确定单元用于将所述PWM周期与所述第三时间的差确定为所述参考时间。可选的，所述弱磁大小确定单元用于确定所述第一时间与第二时间的和，并对所述第一时间与第二时间的和减去所述参考时间所得到的差值执行符合所述预设的PI控制模型的PI变换来确定所述弱磁电流的大小。可选的，所述弱磁大小确定单元用于基于预设定的弱磁电流阈值来对所述弱磁电流的大小进行限幅，以使所述永磁同步电机系统根据限幅后的所述弱磁电流进行弱磁控制。可选的，所述弱磁大小确定单元包括：q轴阈值确定模块，用于基于预设定的输出电流阈值和限幅后的所述弱磁电流的大小确定定子电流的q轴阈值；q轴电流获取模块，用于获取所述定子电流的q轴分量大小；q轴电流限幅模块，用于利用所述定子电流的q轴阈值对所获取的所述定子电流的q轴分量大小进行限幅。本专利技术实施例还一方面提供一种永磁同步电机系统，包括根据权利要求上述的永磁同步电机系统的弱磁控制装置。通过上述技术方案，利用与期望输出电压相对应的第一时间和第二时间来确定弱磁电流所将作用的参考时间，以及利用该参考时间来确定弱磁电流的大小，使得对电机系统的调制并不仅仅是线性的电压矢量调制，并能够将合成期望电压输出从圆拓展到正六边形，由此有效增大了永磁同步电机系统的电压矢量调制范围，具有更广的应用范围；并且，本专利技术实施例中所选用的参数都是较易于获得的，不需要额外的计算，使得本专利技术实施例易于实施且能够有效提高弱磁电流的实时响应效率。本专利技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术实施例，但并不构成对本专利技术实施例的限制。在附图中：图1是本专利技术一实施例的永磁同步电机系统的弱磁控制方法的流程示意图；图2是本专利技术另一实施例的永磁同步电机系统的弱磁控制方法的流程示意图；图3示出了图2所示的永磁同步电机系统的弱磁控制方法的原理示意图；图4示出的是本专利技术一实施例的永磁同步电机系统的弱磁控制装置的结构示意图。附图标记说明30弱磁控制装置301矢量时间获取单元302弱磁时间确定单元303弱磁大小确定单元具体实施方式以下结合附图对本专利技术实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术实施例，并不用于限制本专利技术实施例。参见图1示出的是本专利技术一实施例的永磁同步电机系统的弱磁控制方法的流程示意图，该永磁同步电机系统配置有矢量控制周期和PWM周期，关于矢量控制周期和PWM周期的解释，可以参照相关技术中的说明，更具体地，永磁同步电机系统的矢量控制是基于PWM技术来实现的，所以该矢量控制周期一般可以是PWM周期的整数倍。如图1所示，该方法具体包括以下步骤：步骤101：获取永磁同步电机系统在矢量控制周期下由第一基本电压矢量和第二基本电压矢量所分别作用的第一时间和第二时间，其中基于第一基本电压矢量、第二基本电压矢量、第一时间和第二时间能够确定期望输出电压；需要说明的是，在当前实施永磁同步电机系统的矢量控制的PWM逆变器共有8种工作状态，并相应地设置有6个有效工作矢量(也就是基本电压矢量)和2个零矢量，并由此将矢量控制分为6个扇区，一般可以基于两个相邻基本电压矢量所分别作用的时间在扇区区域内进行合成，由此能够得到期望输出电压，但是上文描述仅为示例，并不应作为是对本实施例的限定，例如也可以是利用相间隔的两个基本电压矢量来合成该期望输出电压。步骤102：获取永磁同步电机系统在零矢量下所作用的第三时间，并基于PWM周期和第三时间确定关于弱磁电流的参考时间；作为示例，可以是将PWM周期本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁同步电机系统的弱磁控制方法，其特征在于，该永磁同步电机系统配置有矢量控制周期和PWM周期，该方法包括：获取所述永磁同步电机系统在所述矢量控制周期下由第一基本电压矢量和第二基本电压矢量所分别作用的第一时间和第二时间，其中基于所述第一基本电压矢量、第二基本电压矢量、所述第一时间和所述第二时间能够确定期望输出电压；获取所述永磁同步电机系统在零矢量下所作用的第三时间，并基于所述PWM周期和所述第三时间确定关于弱磁电流的参考时间；以及基于所述参考时间、所述第一时间和所述第二时间确定所述弱磁电流的大小，以使所述永磁同步电机系统根据所述弱磁电流进行弱磁控制。

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机系统的弱磁控制方法，其特征在于，该永磁同步电机系统配置有矢量控制周期和PWM周期，该方法包括：获取所述永磁同步电机系统在所述矢量控制周期下由第一基本电压矢量和第二基本电压矢量所分别作用的第一时间和第二时间，其中基于所述第一基本电压矢量、第二基本电压矢量、所述第一时间和所述第二时间能够确定期望输出电压；获取所述永磁同步电机系统在零矢量下所作用的第三时间，并基于所述PWM周期和所述第三时间确定关于弱磁电流的参考时间；以及基于所述参考时间、所述第一时间和所述第二时间确定所述弱磁电流的大小，以使所述永磁同步电机系统根据所述弱磁电流进行弱磁控制。2.根据权利要求1所述的永磁同步电机系统的弱磁控制方法，其特征在于，所述基于所述参考时间、所述第一时间和所述第二时间确定所述弱磁电流的大小包括：将所述第一时间、所述第二时间和所述参考时间输入至预设的PI控制模型来确定所述弱磁电流的大小。3.根据权利要求1所述的永磁同步电机系统的弱磁控制方法，其特征在于，所述基于所述PWM周期和所述第三时间确定关于弱磁电流的参考时间包括：将所述PWM周期与所述第三时间的差确定为所述参考时间。4.根据权利要求2所述的永磁同步电机系统的弱磁控制方法，其特征在于，将所述第一时间、所述第二时间和所述参考时间输入至预设的PI控制模型来确定所述弱磁电流的大小包括：确定所述第一时间与第二时间的和，并对所述第一时间与第二时间的和减去所述参考时间所得到的差值执行符合所述预设的PI控制模型的PI变换来确定所述弱磁电流的大小。5.根据权利要求4所述的永磁同步电机系统的弱磁控制方法，其特征在于，所述基于所述参考时间、所述第一时间和所述第二时间确定所述弱磁电流的大小包括：基于预设定的弱磁电流阈值来对所述弱磁电流的大小进行限幅，以使所述永磁同步电机系统根据限幅后的所述弱磁电流进行弱磁控制。6.根据权利要求5所述的永磁同步电机系统的弱磁控制方法，其特征在于，所述基于所述参考时间、所述第一时间和所述第二时间确定所述弱磁电流的大小包括：基于预设定的输出电流阈值和限幅后的所述弱磁电流的大小确定定子电流的q轴阈值；以及获取所述定子电流的q轴分量大小，并利用所述定子电流的q轴阈值对所获取的所述定子电流的q轴分量大小...

【专利技术属性】
技术研发人员：程云峰，龚黎明，
申请(专利权)人：广东威灵电机制造有限公司，美的威灵电机技术上海有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44