一种基于PI控制器的永磁同步电机端部短路保护方法技术

本发明专利技术涉及同步电机故障处理技术领域，具体涉及一种基于PI控制器的永磁同步电机端部短路保护方法，包括母线电压滤波器、电压斜率检测器、电压门限判断器和端部短路动作执行器，滤波处理后的直流母线电压值分别传输至电压抬升检测器以及电压门限判断器；当上升斜率超过设定阈值时，触发端部短路动作执行器工作；当直流母线电压值超过设定阈值时，触发端部短路动作执行器工作，调节同步电机相电流达到稳态电流点时进行短路操作，同时不断监测电机转速，当低于安全转速时，停止短路操作。本发明专利技术的实质性效果是：通过检测电压变化斜率，可以提前检测到同步电机故障，从而使得相电流的调整具有充足的时间，避免短路瞬态冲击电流，保护元件安全。

【技术实现步骤摘要】
一种基于PI控制器的永磁同步电机端部短路保护方法
本专利技术涉及同步电机故障处理
，具体涉及一种基于PI控制器的永磁同步电机端部短路保护方法。
技术介绍
在永磁同步电机特别是车用永磁同步电机的控制中，往往会遇到一些不可预知的故障以及恶劣工况。在故障等级达到一定程度(过流、过压、失速等)时，有必要采用一种方法讯速地将电机能量快速泻放掉，达到迅速停车的效果。当母线电压达到IGBT(绝缘栅双极型晶体管)耐受电压上限时，会立即击穿IGBT，导致同步电机报废或需要大修。因而需要进行端部短路操作。现有技术采用直接将上三桥或下三桥直通实现短路，其短路瞬间的过冲电流往往可达1.5～2倍的稳态电流值，此电流会触发硬件过流保护造成IGBT六相全断导致端部短路保护失败。由于电压检测门限是判断端部短路算法进入的重要依据，电压检测的延迟将会导致母线电压的非预期升高。因而需要研制出新的永磁同步电机端部短路保护方法。中国专利CN101860293A，公开日2010年10月13日，一种永磁同步电机的控制系统，其中，逆变器包括并联的三个支路，每个支路串联两个开关，一电源与三个支路并联连接，永磁同步电机的三相连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于PI控制器的永磁同步电机端部短路保护方法，其特征在于，包括母线电压滤波器、电压斜率检测器、电压门限判断器和端部短路动作执行器，所述母线电压滤波器与同步电机的逆变器直流母线连接，所述母线电压滤波器对逆变器直流母线电压进行滤波处理，所述滤波处理后的直流母线电压值分别传输至电压抬升检测器以及电压门限判断器；所述电压抬升检测器检测直流母线电压上升斜率，当所述上升斜率超过设定阈值时，触发端部短路动作执行器工作；所述电压门限判断器检测直流母线电压值是否超过设定阈值，当直流母线电压值超过设定阈值时，触发端部短路动作执行器工作，所述端部短路动作执行器调节同步电机相电流达到稳态电流点时进行短路操作，...

【技术特征摘要】
1.一种基于PI控制器的永磁同步电机端部短路保护方法，其特征在于，包括母线电压滤波器、电压斜率检测器、电压门限判断器和端部短路动作执行器，所述母线电压滤波器与同步电机的逆变器直流母线连接，所述母线电压滤波器对逆变器直流母线电压进行滤波处理，所述滤波处理后的直流母线电压值分别传输至电压抬升检测器以及电压门限判断器；所述电压抬升检测器检测直流母线电压上升斜率，当所述上升斜率超过设定阈值时，触发端部短路动作执行器工作；所述电压门限判断器检测直流母线电压值是否超过设定阈值，当直流母线电压值超过设定阈值时，触发端部短路动作执行器工作，所述端部短路动作执行器调节同步电机相电流达到稳态电流点时进行短路操作，同时不断监测电机转速，当电机转速降低到低于安全转速时，停止短路操作。2.根据权利要求1所述的一种基于PI控制器的永磁同步电机端部短路保护方法，其特征在于，所述端部短路动作执行器包括短路执行器、电压判断器和PI控制器，所述端部短路动作执行器受到触发时，所述PI控制器调节同步电机的相电流，使其接近稳态电流点，在相电流调节过程中所述电压判断器判断电压值，若电压达到设定上限，则所述短路执行器立即进行短路操作。3.根据权利要求1或2所述的一种基于PI控制器的永磁同步电机端部短路保护方法，其特征在于，所述母线电压滤波器为低通滤波器。4.根据权利要求1或2所述的一种基于PI控制器的永磁同步电机端部短路保护方法，其特征在于，所述电压斜率检测器的工作方法为：A1)以时间T1为周期，获取滤波处理后的直流母线电压值；A2)计算最后获取的直流母线电压值与前一次获取的直流母线电压值的差值err；A3)当err大于设定单步增量△s+时，判断直流母线电压处于陡升阶段，当err小于设定单步减量△s-时，认为直流母线电压处于陡降阶段；A4)若直流母线电压处于陡升阶段或陡降阶段，则判断上升斜率超过设定阈值，反之，回到步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：非凡，
申请(专利权)人：浙江零跑科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33