内置式永磁同步电机的控制方法技术

本发明专利技术涉及永磁同步电机的控制方法，具体为内置式永磁同步电机的控制方法。解决因电机参数发生非线性变化对永磁同步电机的控制精度造成影响的问题。本发明专利技术对最大转矩电流比的电流角度进行在线计算，根据电机动态参数进行实时修正，获得包含较准确的电机参数信息的电流角度模型，并利用该模型，进而计算得到MTPA角度，同时对最大转矩电流比的电流幅值进行实时修正，以此实现精确的最大转矩电流比控制。该算法能够使电机始终运行在最大转矩电流比运行点，受电机参数变化的影响小，具有良好的参数鲁棒性和动态响应特性。

Control method of built-in permanent magnet synchronous motor

【技术实现步骤摘要】
内置式永磁同步电机的控制方法
本专利技术涉及永磁同步电机的控制方法，具体为内置式永磁同步电机的控制方法。
技术介绍
永磁同步电机具有效率高，功率密度高，结构简单紧凑，运行可靠等优点，随着电力电子器件的发展，被广泛应用于电动汽车、新能源发电以及工业伺服驱动等领域。内置式永磁同步电机因永磁体内埋于转子，其Q轴电感要明显大于D轴电感，这一特性致使电机产生磁阻转矩。为了充分利用磁阻转矩，提高系统的运行效率，通常采用最大转矩电流比(MaximumTorquePerAmpere，MTPA)控制方法。传统最大转矩电流比控制方法通过对电机转矩模型进行求导运算，并控制转矩对电流角变化率为零，得到满足最大转矩电流比的定子电流角度计算式：由于MTPA角度计算式中包含永磁磁链ψf、D-Q轴电感LQ、LD等参数，在实际运行中，这些参数会随着负载波动、温度变化和磁路饱和等因素发生非线性变化，给MTPA角度计算带来比较大的困难。因此，提高电流角计算精确度的方法，成为最大转矩电流比控制的关键之一。永磁同步电机具有功率密度大、效率高等优点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内置式永磁同步电机的控制方法，其特征在于，分六个模块，即采样计算模块(1)、定子电流幅值计算模块(2)、电机参数计算模块(3)、电流角度计算模块(4)、电流给定值计算模块(5)、电流前馈解耦计算模块(6)；/n1)采样计算模块/n采集逆变器直流母线电压U

【技术特征摘要】
1.一种内置式永磁同步电机的控制方法，其特征在于，分六个模块，即采样计算模块(1)、定子电流幅值计算模块(2)、电机参数计算模块(3)、电流角度计算模块(4)、电流给定值计算模块(5)、电流前馈解耦计算模块(6)；
1)采样计算模块
采集逆变器直流母线电压Udc，以及电机定子电流ia、ib；对定子电流ia、ib进行Clarke变换和Park变换，得到同步旋转坐标系中定子电流D轴分量iD和定子电流Q轴分量iQ；
通过位置传感器(旋转变压器)采集电机转子位置角θ，并计算得到电机转子电角速度ωr；
2)定子电流幅值计算模块
定子电流幅值计算模块包含转矩电流计算模块和电机电磁转矩估算模块；
转矩电流计算模块的输入变量为给定转矩T*；输出变量为电机给定电流幅值
电机电磁转矩估算模块的输入变量为iD、iQ、LD(t)、LQ(iQ,t)、ψf(t)、t；
电机电磁转矩估算模块的输出变量为Te，其方程表示为：



其中iD、iQ为采样计算模块输出变量；LD(t)、LQ(iQ,t)、ψf(t)、t为电机参数计算模块输出变量；p为电机极对数；
将电机给定转矩T*与电机电磁转矩估算Te做差，将所得转矩差值经过转矩PI控制器调节后，输出量ΔiS用来调节给定电流幅值调节后的给定电流幅值iS，其公式如：
3)电机参数计算模块
电机参数计算模块的输入变量为：
iQ为电机定子Q轴电流实际值；
iQ0为电感变化率发生转折时的Q轴电流分量；
LQ0为在常温状态下Q轴的电感分量，为常温下测量值或电机设计给定值；
LD0为在常温状态下D轴的电感分量，为常温下测量值或电机设计给定值；
ψf0为常温状态下电机磁链值，为常温下测量值或电机设计给定值；
t为磁钢温度；
ρ为曲线系数，为0.1％-0.3％；
γt磁钢温度系数，可从磁钢手册中查找到；
其输出变量为：
LQ(iQ,t)为...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨高兴，柴璐军，张瑞峰，詹哲军，梁海刚，张吉斌，路瑶，
申请(专利权)人：中车永济电机有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14