一种车用永磁同步电机深度弱磁系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提出一种车用永磁同步电机深度弱磁系统，包括最终指令计算部、电流调节部、调制比偏差计算部、Q轴电流修正部、第二D轴电流修正部、第一D轴电流修正部和电流轨迹区域判断部。本发明专利技术在保证驱动系统安全的同时，尽可能减小弱磁控制环节对驱动系统输出转矩的影响，提高电机控制系统的鲁棒性。

A deep flux weakening system and its control method for PMSM

【技术实现步骤摘要】
一种车用永磁同步电机深度弱磁系统及其控制方法
本专利技术涉及车用永磁同步电机
，尤其是涉及一种车用永磁同步电机深度弱磁系统及其控制方法。
技术介绍
内嵌式永磁同步电机(IPMSM)具有功率密度大，运行范围宽和效率高的特点而被广泛用于电动汽车的驱动电机。其转矩方程为：其中，Te为电机的电磁转矩；Pn为电机磁极对数；为转子永磁体磁通；iq为q轴电流，id为d轴电流；Ld为d轴电感；Lq为q轴电感；在IPMSM正常驱动过程中，Te>0,iq>0,id<0,Ld<Lq；由上式可以看出，转矩与电流成正相关，但不同的dq轴电流组合会对应不同的转矩，每个固定的电流幅值下都会有一组特定的dq电流组合使电机在该电流下能输出最大的转矩。由于磁场饱和，在电流大于某个范围后dq轴电感Ld、Lq随着电流的变化而变化，变化范围最大可达200％之多。这些参数的变化使得在线求解每个电流下的最优dq电流组合变得十分困难甚至不可行。因此在车用电机控制中，一般通过实验的方法测试标定得到每个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车用永磁同步电机深度弱磁系统，其特征是，包括最终指令计算部(1)、电流调节部(2)、调制比偏差计算部(3)、Q轴电流修正部(4)、第二D轴电流修正部(5)、第一D轴电流修正部(6)和电流轨迹区域判断部(7)，/n最终指令计算部(1)的D轴电流输出端和Q轴电流输出端与电流调节部(2)的输入端连接，电流调节部(2)的输出端与调制比偏差计算部(3)的输入端连接，调制比偏差计算部(3)的输出端接有Q轴电流修正部(4)的输入端、第二D轴电流修正部(5)的输入端和第一D轴电流修正部(6)的输入端，Q轴电流修正部(4)的输出端、第二D轴电流修正部(5)的输出端和第一D轴电流修正部(6)的输出端接入最...

【技术特征摘要】
1.一种车用永磁同步电机深度弱磁系统，其特征是，包括最终指令计算部(1)、电流调节部(2)、调制比偏差计算部(3)、Q轴电流修正部(4)、第二D轴电流修正部(5)、第一D轴电流修正部(6)和电流轨迹区域判断部(7)，
最终指令计算部(1)的D轴电流输出端和Q轴电流输出端与电流调节部(2)的输入端连接，电流调节部(2)的输出端与调制比偏差计算部(3)的输入端连接，调制比偏差计算部(3)的输出端接有Q轴电流修正部(4)的输入端、第二D轴电流修正部(5)的输入端和第一D轴电流修正部(6)的输入端，Q轴电流修正部(4)的输出端、第二D轴电流修正部(5)的输出端和第一D轴电流修正部(6)的输出端接入最终指令计算部(1)的输入端，最终指令计算部(1)的D轴电流输出端接于电流轨迹区域判断部(7)的输入端，电流轨迹区域判断部(7)的输出端接于第二D轴电流修正部(5)的输入端和第一D轴电流修正部(6)的输入端。


2.根据权利要求1所述的一种车用永磁同步电机深度弱磁系统，其特征是，所述电流调节部(2)设有PI控制器，电流调节部(2)接收来自最终指令计算部(1)输入的D轴电流指令和Q轴电流指令以及接收D轴电流反馈的偏差信号和Q轴电流反馈的偏差信号，并利用PI控制器将D轴电流指令和Q轴电流指令以及D轴电流反馈的偏差信号和Q轴电流反馈的偏差信号转化为Q轴电压指令和D轴电压指令；所述调制比偏差计算部(3)设有低通滤波器，调制比偏差计算部(3)接收Q轴电压指令、D轴电压指令和期望的调制比MIref，输出调制比偏差ΔMI。


3.根据权利要求2所述的一种车用永磁同步电机深度弱磁系统，其特征是，所述电流轨迹区域判断部(7)内设有电机三相端部短路电流id_sc，电流轨迹区域判断部(7)接收D轴电流指令id_ref与id_sc进行比较，当id_ref>id_sc,输出轨迹区域标志位Flag＝0；反之输出轨迹区域标志位Flag＝1；所述Q轴电流修正部(4)接收调制比偏差ΔMI，输出Q轴电流指令修正量Δiq_ref。


4.根据权利要求3所述的一种车用永磁同步电机深度弱磁系统，其特征是，所述第一D轴电流修正部(6)接收轨迹区域标志位Flag和调制比偏差ΔMI，当轨迹区域标志位Flag＝0时，输出第一D轴电流指令修正量Δid_ref1，当轨迹区域标志位Flag＝1时，不工作；所述第二D轴电流修正部(5)接收轨迹区域标志位Flag和调制比偏差ΔMI，当轨迹区域标志位Flag＝1时，输出第二D轴电流指令修正量Δid_ref2，当轨迹区域标志位Flag＝0时，不工作；
所述最终指令计算部(1)接收原始查表得到的电流指令id_ref0和iq_ref0以及接收Q轴电流指令修正量Δiq_ref、第一D轴电流指令修正量Δid_ref1和第二D轴电流指令修正量Δid_ref2，输出最终的D轴电流指令id_ref和Q轴电流指令iq_ref。


5.一种车用永磁同步电机深度弱磁控制方法，采用权利要求1所述的一种车用永磁同步电机深度弱磁系统，其特征是，包括以下步骤：
S1：调制比偏差计算部(3)进行调制比偏差计算，输出调制比偏差ΔMI；
S2：Q轴电流修正部(4)接收调制比偏差ΔMI，输出Q轴电流指令修正量Δiq_ref；电流轨迹区域判断部(7)进行轨迹区域标志位Flag判断；
S3：若轨迹区域标志位F...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹然，
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