一种应用于永磁同步电机的动态弱磁控制方法及装置制造方法及图纸

本申请涉及一种应用于永磁同步电机的动态弱磁控制方法、装置、电子设备及存储介质，包括：获取永磁同步电机的调制系数；若调制系数大于等于调制阈值，基于调制系数确定PI调节器输出的调节后的调制系数；获取永磁同步电机的当前d轴电流值和当前q轴电流值；根据调制后的调制系数、当前d轴电流值、当前q轴电流值和动态弱磁轨迹方程确定动态弱磁调节后的d轴电流值和调节后的q轴电流值；根据调节后的d轴电流值、调节后的q轴电流值和电流限制公式确定限制后的d轴电流值和限制后的q轴电流值；根据限制后的d轴电流值和限制后的q轴电流值确定逆变单元输出的电压值。如此，可以解决弱磁后的d轴电流和q轴电流在电压极限椭圆以外导致的弱磁失效的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于永磁同步电机的动态弱磁控制方法及装置
本申请涉及电机控制领域，特别涉及一种应用于永磁同步电机的动态弱磁控制方法、装置、电子设备及存储介质。
技术介绍
近年来，新能源电动汽车逐渐发展起来。说到电动汽车，其最为关键部分就是动力系统部分，而动力系统部分最为关键不外乎电机与电驱这两大部件。永磁同步电机(PMSM)凭借着其功率密度高、可靠性高、效率高等特性逐步取代异步电机在电动车上得到了广泛的应用。而说到PMSM不得不提的就是其弱磁扩速特性。由于逆变器直流侧电压达到最大值后会引起电流调节器的饱和，为了获得较宽的调速范围，在基速以上高速运行时实现恒功率调速，需要对PMSM进行弱磁控制。PMSM弱磁控制的思想源自他励直流电动机的调磁控制，当他励直流电动机端电压达到最大电压时，只能通过降低电动机的励磁电流，改变励磁磁通，在保证电压平衡的条件下，使电动机能恒功率运行于更高的转速。也就是说，他励直流电动机可以通过降低励磁电流达到弱磁扩速的目的。对于PMSM而言，励磁磁动势因永磁体产生而无法调节，只能通过调节定子电流，达到弱磁扩速的目的。但现有动态弱磁方案中，存在弱磁后的d轴电流和q轴电流在电压极限椭圆以外，出现弱磁失效的问题。
技术实现思路
本申请实施例要解决的是存在弱磁后的d轴电流和q轴电流使得在电压极限椭圆以外，出现弱磁失效的技术问题。为解决上述技术问题，一方面，本申请实施例提供了一种一种应用于永磁同步电机的动态弱磁控制方法，该方法包括：获取永磁同步电机的调制系数，调制系数为与永磁同步电机相匹配的逆变单元输出端的线电压值与逆变单元输入端的母线电压值的比值；若调制系数大于等于调制阈值，基于调制系数确定PI调节器输出的调节后的调制系数；PI调节器与永磁同步电机相匹配；获取永磁同步电机的当前d轴电流值和当前q轴电流值；根据调制后的调制系数、当前d轴电流值、当前q轴电流值和动态弱磁轨迹方程确定动态弱磁调节后的d轴电流值和调节后的q轴电流值；根据调节后的d轴电流值、调节后的q轴电流值和电流限制公式确定限制后的d轴电流值和限制后的q轴电流值；根据限制后的d轴电流值和限制后的q轴电流值确定逆变单元输出的电压值。另一方面提供了一种动态弱磁装置，该装置包括：调制系数获取模块，用于获取永磁同步电机的调制系数，调制系数为与永磁同步电机相匹配的逆变单元输出端的线电压值与逆变单元输入端的母线电压值的比值；调节后的调制系数确定模块，用于若调制系数大于等于调制阈值，基于调制系数确定PI调节器输出的调节后的调制系数；PI调节器与永磁同步电机相匹配；当前d轴和q轴电流值获取模块，用于获取永磁同步电机的当前d轴电流值和当前q轴电流值；调节后的d轴和q轴电流值确定模块，用于根据调制后的调制系数、当前d轴电流值、当前q轴电流值和动态弱磁轨迹方程确定动态弱磁调节后的d轴电流值和调节后的q轴电流值；限制后的d轴和q轴电流值确定模块，用于根据调节后的d轴电流值、调节后的q轴电流值和电流限制公式确定限制后的d轴电流值和限制后的q轴电流值；逆变单元输出的电压值确定模块，用于根据限制后的d轴电流值和限制后的q轴电流值确定逆变单元输出的电压值。另一方面提供了一种电子设备，该电子设备包括处理器和存储器，存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行以实现执行以实现如上述的应用于永磁同步电机的动态弱磁控制方法。另一方面提供了一种存储介质，该存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行以实现执行以实现如上述的应用于永磁同步电机的动态弱磁控制方法。采用上述技术方案，本申请实施例提供一种应用于永磁同步电机的动态弱磁控制方法、装置、电子设备及存储介质具有如下有益效果：获取永磁同步电机的调制系数，调制系数为与永磁同步电机相匹配的逆变单元输出端的线电压值与逆变单元输入端的母线电压值的比值；若调制系数大于等于调制阈值，基于调制系数确定PI调节器输出的调节后的调制系数；PI调节器与永磁同步电机相匹配；获取永磁同步电机的当前d轴电流值和当前q轴电流值；根据调制后的调制系数、当前d轴电流值、当前q轴电流值和动态弱磁轨迹方程确定动态弱磁调节后的d轴电流值和调节后的q轴电流值；根据调节后的d轴电流值、调节后的q轴电流值和电流限制公式确定限制后的d轴电流值和限制后的q轴电流值；根据限制后的d轴电流值和限制后的q轴电流值确定逆变单元输出的电压值。由于本申请实施例可以通过动态弱磁轨迹方程和电流限制公式将当前d轴电流值和当前q轴电流值控制在电压极限椭圆中，可以解决弱磁后的d轴电流和q轴电流在电压极限椭圆以外导致弱磁失效的问题。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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他的附图。图1是本申请实施例提供的一种应用环境的示意图；图2是本申请实施例提供的一种应用于永磁同步电机的动态弱磁控制方法的流程示意图；图3是本申请实施例提供的一种PI调节器处理过程示意图图4是本申请实施例提供的一种动态弱磁电流轨迹示意图；图5是本申请实施例中提供的3500rpm/200Nm的动态弱磁进入电流轨迹；图6是本申请实施例中提供的3500rpm/200Nm的动态弱磁退出电流轨迹；图7是本申请实施例中提供的3500rpm/320Nm的动态弱磁进入电流轨迹；图8是本申请实施例中提供的3500rpm/200Nm的动态弱磁退出电流轨迹；图9是本申请实施例提供的一种动态弱磁装置的结构示意图。具体实施方式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作出创造性劳动的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。此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本申请至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于永磁同步电机的动态弱磁控制方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取永磁同步电机的调制系数，所述调制系数为与永磁同步电机相匹配的逆变单元输出端的线电压值与逆变单元输入端的母线电压值的比值；/n若所述调制系数大于等于调制阈值，基于所述调制系数确定PI调节器输出的调节后的调制系数；所述PI调节器与所述永磁同步电机相匹配；/n获取所述永磁同步电机的当前d轴电流值和当前q轴电流值；/n根据所述调制后的调制系数、所述当前d轴电流值、所述当前q轴电流值和动态弱磁轨迹方程确定动态弱磁调节后的d轴电流值和调节后的q轴电流值；/n根据所述调节后的d轴电流值、所述调节后的q轴电流值和电流限制公式确定限制后的d轴电流值和限制后的q轴电流值；/n根据所述限制后的d轴电流值和所述限制后的q轴电流值确定逆变单元输出的电压值。/n

【技术特征摘要】
1.一种应用于永磁同步电机的动态弱磁控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取永磁同步电机的调制系数，所述调制系数为与永磁同步电机相匹配的逆变单元输出端的线电压值与逆变单元输入端的母线电压值的比值；
若所述调制系数大于等于调制阈值，基于所述调制系数确定PI调节器输出的调节后的调制系数；所述PI调节器与所述永磁同步电机相匹配；
获取所述永磁同步电机的当前d轴电流值和当前q轴电流值；
根据所述调制后的调制系数、所述当前d轴电流值、所述当前q轴电流值和动态弱磁轨迹方程确定动态弱磁调节后的d轴电流值和调节后的q轴电流值；
根据所述调节后的d轴电流值、所述调节后的q轴电流值和电流限制公式确定限制后的d轴电流值和限制后的q轴电流值；
根据所述限制后的d轴电流值和所述限制后的q轴电流值确定逆变单元输出的电压值。


2.根据权利要求1所述的应用于永磁同步电机的动态弱磁控制方法，其特征在于，所述动态弱磁轨迹方程为：
Isd*＝Isd+(Isd+Imag)*Plout，Isq*＝Isq+Isq*Plout；
Isd为当前d轴电流值，Isq为当前q轴电流值；Isd*为调节后的d轴电流值，Isq*为调节后的q轴电流值，Imag是电机的特征电流值，Plout为基于所述调制系数通过PI调节器输出的调节后的调制系数。


3.根据权利要求1所述的动态弱磁方法，其特征在于，所述电流限制公式为：



Isd2*为限制后的d轴电流值，Isq2*为限制后的q轴电流值；Imax为永磁同步电机的极限电流值。


4.根据权利要求1所述的应用于永磁同步电机的动态弱磁控制方法，其特征在于，所述调制阈值是根据永磁同步电机的转速的上升速度大于等于第一速度阈值或所述母线电压值的下降速度大于等于第二速度阈值时确定的调制系数。


5.根据权利要求1所述的应用于永磁同步电机的动态弱磁控制方法，其特征在于，所述根据所述限制后的d轴电流和所述限制后的q轴电流确定逆变单元输出的电压值，包括：
根据所述限制后的d轴电流值和所述限制后的q轴电流值确定逆变单元输出的相电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾敬尧，刘渡，刘忠峰，杜宁，
申请(专利权)人：威睿电动汽车技术宁波有限公司，浙江吉利控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33