一种电机控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种电机控制方法及装置，应用于双闭环控制系统；该方法，包括：获取电流环输出的d轴电压指令和q轴电压指令；根据d轴电压指令和q轴电压指令以及电机的电源电压，确定电压饱和率；判断电压饱和率是否大于预设饱和阈值；若是，则修正d轴电压指令和q轴电压指令，或，修正输出至电机的三相电压指令，能够快速的使输出电压有效作用于电压极限圆以内，有效快速的防止了电压饱和的发生，从而解决了由此引起的驱动不良或停机等问题，使电机能够在电压突变或满功率运行时保持运行状态。

A motor control method and device

The embodiment of the invention discloses a motor control method and device, which is applied to a double closed-loop control system. The method comprises acquiring d-axis voltage instruction and q-axis voltage instruction output from current loop, determining voltage saturation rate according to d-axis voltage instruction and q-axis voltage instruction and motor power supply voltage, and judging voltage saturation rate. Whether it is greater than the preset saturation threshold or not; if it is, then modify the d-axis voltage instruction and the q-axis voltage instruction, or modify the three-phase voltage instruction output to the motor, which can quickly make the output voltage act effectively within the voltage limit circle, effectively and quickly prevent the occurrence of voltage saturation, thus solving the resulting poor drive or Problems such as downtime can keep the motor running at sudden voltage or full power.

【技术实现步骤摘要】
一种电机控制方法及装置
本申请涉及电机控制
，尤其涉及一种电机控制方法及装置。
技术介绍
在利用正弦波控制电机的过程中，电源电压固定。然而，随着电机转速的提高或负荷的增大，电机功率逐渐增大，电机相电压增大。当电机的相电压增大至超过电源电压时，即达到电压饱和状态。另外，当电网发生波动导致电源电压瞬时降低时，同样会出现电机的相电压超过电源电压的情况，达到电压饱和状态。而在电压饱和状态下，相电压的波形会产生畸变，容易引起驱动不良从而导致电机停机等情况的发生。
技术实现思路
有鉴于此，本申请实施例提供了一种电机控制方法及装置，能够解决现有技术中电压饱和状态引起的驱动不良和电机停机的问题。本申请实施例提供的一种电机控制方法，应用于双闭环控制系统；所述方法，包括：获取电流环输出的d轴电压指令和q轴电压指令；根据所述d轴电压指令和所述q轴电压指令以及电机的电源电压，确定电压饱和率；判断所述电压饱和率是否大于预设饱和阈值；若是，则修正所述d轴电压指令和所述q轴电压指令，或，修正输出至所述电机的三相电压指令。可选的，所述根据所述d轴电压指令和所述q轴电压指令以及电机的电源电压，确定电压饱和率，具体包括：依据计算所述电压饱和率Ratio；其中，Vdc和Vqc分别为所述d轴电压指令和所述q轴电压指令，Ed为所述电源电压。可选的，所述修正所述d轴电压指令和所述q轴电压指令，具体包括：根据所述电压饱和率和所述预设饱和阈值，确定电压衰减系数；利用所述电压衰减系数，修正所述d轴电压指令和所述q轴电压指令。可选的，所述利用所述电压衰减系数，修正所述d轴电压指令和所述q轴电压指令，具体包括：依据Vd＝Vdc×K修正所述d轴电压指令，依据Vq＝Vqc×K修正所述q轴电压指令；其中，Vd和Vq分别为修正后的d轴电压指令和q轴电压指令，K为所述电压衰减系数。可选的，所述修正输出至所述电机的三相电压指令，具体包括：根据所述电压饱和率和所述预设饱和阈值，确定电压衰减系数；依据所述电压衰减系数，修正所述三相电压指令。可选的，所述依据所述电压衰减系数，修正所述三相电压指令，具体包括：依据Vu＝Vu0×K修正u相电压指令Vu0，依据Vv＝Vv0×K修正v相电压指令Vv0，依据Vw＝Vw0×K修正w相电压指令Vw0；所述三相电压指令，包括：所述u相电压指令、所述v相电压指令和所述w相电压指令；其中，Vu、Vv和Vw分别为修正后的u相电压指令、v相电压指令和w相电压指令，K为所述电压衰减系数。本申请实施例提供的一种电机控制装置，应用于双闭环控制系统；所述装置，包括：获取单元、确定单元和判断单元；所述装置，还包括：第一修正单元或第二修正单元；所述获取单元，用于获取电流环输出的d轴电压指令和q轴电压指令；所述确定单元，用于根据所述d轴电压指令和所述q轴电压指令以及电机的电源电压，确定电压饱和率；所述判断单元，用于判断所述电压饱和率是否大于预设饱和阈值；所述第一修正单元，用于当所述判断单元的判断结果为是时，修正所述d轴电压指令和所述q轴电压指令；所述第二修正单元，用于当所述判断单元的判断结果为是时，修正输出至所述电机的三相电压指令。可选的，所述确定单元，具体用于：依据计算所述电压饱和率Ratio；其中，Vdc和Vqc分别为所述d轴电压指令和所述q轴电压指令，Ed为所述电源电压。可选的，所述第一修正单元，具体包括：第一确定子单元和第一修正子单元；所述第一确定子单元，用于根据所述电压饱和率和所述预设饱和阈值，确定电压衰减系数；所述第一修正子单元，用于利用所述电压衰减系数，修正所述d轴电压指令和所述q轴电压指令。可选的，所述第二修正单元，具体包括：第二确定子单元和第二修正子单元；所述第二确定子单元，用于根据所述电压饱和率和所述预设饱和阈值，确定电压衰减系数；所述第二修正子单元，用于依据所述电压衰减系数，修正所述三相电压指令。与现有技术相比，本申请至少具有以下优点：在本申请实施例中，在双闭环控制系统中，首先获取电流环输出的d轴电压指令和q轴电压指令，根据稳定平缓的直流电压指令，即d轴电压指令和q轴电压指令以及电机的电源电压确定电机的电压饱和率。当电压饱和率大于预设饱和阈值时，对电流环输出的d轴电压指令和q轴电压指令，或者对经两相三相转换后的三相电压指令进行修正，直接在电流环输出处对电压进行衰减处理，能够快速的使输出电压有效作用于电压极限圆以内，有效快速的防止了电压饱和的发生，从而解决了由此引起的驱动不良或停机等问题，使电机能够在电压突变或满功率运行时保持运行状态。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为一种双闭环控制系统的结构示意图；图2为本申请实施例提供的一种电机控制方法的流程示意图；图3为本申请实施例提供的另一种电机控制方法的流程示意图；图4为本申请实施例提供的一种电机控制装置的结果示意图；图5为本申请实施例提供的另一种电机控制装置的结果示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。为了便于理解本申请方案，首先介绍本申请的具体应用场景。本申请实施例提供的电机控制方法及装置应用于双闭环控制系统，例如图1所示，该系统包括：速度环100和电流环200。速度环100根据输入的速度环指令ω*(如目标转速)和根据电机M反馈推定出的电机速度ω，经PI调制后得到电流指令ic*，而后经MTPA控制或弱磁调制生成d轴电流指令idc和q轴电流指令iqc输出至电流环200。电流环200根据输入的d轴电流指令idc和q轴电流指令iqc以及输出至电机M的d轴电流反馈id和q轴电流反馈iq，经PI调制和解耦后，输出d轴电压指令Vdc和q轴指令Vqc。d轴电压指令Vdc和q轴指令Vqc变换成三相电压指令Vu、Vv和Vw后输出线性转化为实际PWM脉冲，再输入到功率器件，经过功率器件以变化的占空比的快速开断实现电机M的驱动。目前，在面临电压饱和这一问题时，常见的处理方式会对电机进行降频限频处理，调整输入至速度环的速度环信号，减小目标转速以降低电机转速使其退出电压饱和状态。但是，第一，降频动作会引起电机的转速波动，引起输出功率不稳定；第二，在电源电压发生骤降时，由于速度环PI调节反应速度较慢，速度环的调整反映至电流环所需的时间较长，若下降速度较慢则不足以使电机快速运行至合理转速，可能会导致电机出现过流引起停机，而下降速度过快又会发生脱调停机的情况，不利于电机控制的准确度和精度。为此，本申请实施例提供的一种电机控制方法及装置，直接对电流环输出的电压指令进行修正，将输出电压及时衰减至电压极限圆以内，以避免电压饱和状态的发生，保证电机的运行速度。基于上述思想，为使本申请的上述目的、特征和优本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机控制方法，其特征在于，应用于双闭环控制系统；所述方法，包括：获取电流环输出的d轴电压指令和q轴电压指令；根据所述d轴电压指令和所述q轴电压指令以及电机的电源电压，确定电压饱和率；判断所述电压饱和率是否大于预设饱和阈值；若是，则修正所述d轴电压指令和所述q轴电压指令，或，修正输出至所述电机的三相电压指令。

【技术特征摘要】
1.一种电机控制方法，其特征在于，应用于双闭环控制系统；所述方法，包括：获取电流环输出的d轴电压指令和q轴电压指令；根据所述d轴电压指令和所述q轴电压指令以及电机的电源电压，确定电压饱和率；判断所述电压饱和率是否大于预设饱和阈值；若是，则修正所述d轴电压指令和所述q轴电压指令，或，修正输出至所述电机的三相电压指令。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述d轴电压指令和所述q轴电压指令以及电机的电源电压，确定电压饱和率，具体包括：依据计算所述电压饱和率Ratio；其中，Vdc和Vqc分别为所述d轴电压指令和所述q轴电压指令，Ed为所述电源电压。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述修正所述d轴电压指令和所述q轴电压指令，具体包括：根据所述电压饱和率和所述预设饱和阈值，确定电压衰减系数；利用所述电压衰减系数，修正所述d轴电压指令和所述q轴电压指令。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用所述电压衰减系数，修正所述d轴电压指令和所述q轴电压指令，具体包括：依据Vd＝Vdc×K修正所述d轴电压指令，依据Vq＝Vqc×K修正所述q轴电压指令；其中，Vd和Vq分别为修正后的d轴电压指令和q轴电压指令，K为所述电压衰减系数。5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述修正输出至所述电机的三相电压指令，具体包括：根据所述电压饱和率和所述预设饱和阈值，确定电压衰减系数；依据所述电压衰减系数，修正所述三相电压指令。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述依据所述电压衰减系数，修正所述三相电压指令，具体包括：依据Vu＝Vu0×K修正u相电压指令Vu0，依据Vv＝Vv0×K修正v相电压指令Vv0，依据Vw＝Vw...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵鸣，
申请(专利权)人：杭州先途电子有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33