双三相永磁同步电机弱磁控制的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电机技术领域，具体地涉及一种双三相永磁同步电机弱磁控制的方法及装置。采集双三相永磁同步电机的六相定子电流；将六相定子电流通过空间解耦变换到三个子平面，变换为子平面电流；将子平面电流进行旋转变换得到坐标系反馈电流；将坐标系反馈电流和给定电流通过控制器调节得到给定电压，将得到的电压通过矢量控制变换得到电机需要的电压给定值参数；弱磁电流即d轴电流通过弱磁控制器给定，采用第一子平面即α

【技术实现步骤摘要】
双三相永磁同步电机弱磁控制的方法及装置


[0001]本专利技术涉及电机
，具体地涉及一种双三相永磁同步电机弱磁控制的方法及装置。

技术介绍

[0002]传统的双三相永磁同步电机弱磁控制时，由于每套三相绕组采用单独的弱磁控制器，弱磁电流即J轴电流给定不同，将会导致两套三相绕组的电流不平衡；并且由于逆变器的非线性和电机的非正弦反电势产生的五次和七次谐波电压，导致传统弱磁控制时的电压反馈中含有六次谐波电压，进而在dq坐标系中产生六次谐波电流，引起电流THD和功率损耗的恶化。
[0003]本专利技术可以消除双三相永磁同步电机在弱磁控制时反馈电压中六次谐波电压，进而消除弱磁电流六次谐波。在降低电流不平衡度和谐波电流方面优于传统的弱磁控制。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例的目的是提供一种双三相永磁同步电机弱磁控制的方法及装置。为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种双三相永磁同步电机弱磁控制的方法，包括：
[0005]采集双三相永磁同步电机的六相定子电流；
[0006]将六相定子电流通过空间解耦变换到三个子平面，以变换为子平面电流；
[0007]将子平面电流进行旋转变换得到第一坐标系反馈电流和第二坐标系反馈电流；
[0008]将第一坐标系给定电流与第一坐标系反馈电流的差值输入到第一调节器，以计算出第一给定电压和第二给定电压，将第二坐标系给定电流与第二坐标系反馈电流的差值输入到第二调节器，以计算出第三给定电压和第四给定电压；
[0009]第一坐标系给定电流包括第一坐标系d轴给定电流i
d*
和第一坐标系q轴给定电流i
q*
，其中第一坐标系d轴给定电流i
d*
通过弱磁控制器给定，弱磁控制器的反馈电压v
m
通过第一给定电压和第二给定电压得到；
[0010]将第一给定电压和第二给定电压经过矢量控制T
park
反变换以得到第五给定电压和第六给定电压、第三给定电压和第四给定电压通过矢量控制T
dqz
反变换得到第七给定电压和第八给定电压；
[0011]将第五给定电压、第六给定电压、第七给定电压、第八给定电压进行空间解耦逆变换以得到双三相永磁同步电机各相电压给定值参数；
[0012]根据双三相永磁同步电机各相电压给定值参数使用PWM调制来驱动逆变器的开关器件。
[0013]可选地，六相定子电流通过空间解耦变换到三个子平面，包括：空间解耦变换矩阵为公式(1)；
[0014][0015]其中，[T6]是空间解耦变换矩阵。
[0016]可选地，三个子平面分别为基波子平面、谐波子平面和第二谐波子平面；子平面电流包括基波子平面电流i
α
、i
β
，谐波子平面电流i
z1
、i
z2
，和第二谐波子平面电流i
o1
、i
o2
。
[0017]可选地，第一坐标系q轴给定电流i
q*
由转矩电流指令i
qcmd*
通过电流限幅器得到。
[0018]可选地，弱磁控制器的反馈电压v
m
根据以下公式(2)得到：
[0019][0020]其中v
m
为弱磁控制器的反馈电压，v
d*
是第一给定电压，v
q*
是第二给定电压。
[0021]可选地，第二坐标系给定电流给定值i
dz*
和i
qz*
均为0。
[0022]可选地，基波子平面电流i
α
、i
β
以及谐波子平面电流i
z1
、i
z2
进行旋转变换得到坐标系反馈电流，其中：基波子平面电流i
α
、i
β
经过公式(3)定义的T
park
变换为第一坐标系反馈电流i
d
、i
q
；谐波子平面电流i
z1
、i
z2
经过公式(4)定义的T
dqz
变换为第二坐标系反馈电流i
dz
、i
qz
；
[0023][0024][0025]其中，θ
e
为转子电角度，F
d
、F
q
为双三相永磁同步电机第一坐标系下基波子平面中的分量，F
dz
、F
qz
为双三相永磁同步电机第二坐标系下谐波子平面中的分量，F
α
、F
β
为双三相永磁同步电机基波子平面中的分量，F
z1
和F
z2
为谐波子平面中的分量。
[0026]可选地，将第一坐标系给定电流与第一坐标系反馈电流做差通过第一调节器计算得到给定第一电压和给定第二电压，第二坐标系给定电流与第二坐标系反馈电流做差通过第二调节器计算得到第三给定电压和第四给定电压包括：
[0027]将第二坐标系给定电流和第二坐标反馈电流之差通过公式(5)定义的第二调节器调节得到第三给定电压和第四给定电压；
[0028][0029]其中，G
PR6
(s)为第二调节器，K
p
和K
I
分别为第二调节器的比例系数和谐振系数，ω
c
为截止频率，ω6为谐振频，其为电机基波电频率的六倍。
[0030]可选地，第五给定电压、第六给定电压、第七给定电压、第八给定电压进行空间解耦逆变换，得到双三相永磁同步电机各相电压给定值参数，还包括：
[0031]第二谐波子平面提供的给定电压为零序电压，其参考值为0。
[0032]本专利技术第二方面提供一种双三相永磁同步电机弱磁控制的装置，包括：
[0033]被配置成执行上述任意一项的用于双三相永磁同步电机弱磁控制的方法。
[0034]本专利技术可以消除双三相永磁同步电机在弱磁控制时反馈电压中六次谐波电压，进而消除弱磁电流六次谐波。与传统双三相弱磁控制相比，本专利技术在双三相永磁同步电机电流平衡度和谐波电流方面优于传统的弱磁控制。
[0035]通过上述技术方案，本专利技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0036]附图是用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术实施例，但并不构成对本专利技术实施例的限制。在附图中：
[0037]图1示意性示出了根据本专利技术实施例的双三相永磁同步电机弱磁控制的方法的流程示意图；
[0038]图2示意性示出了根据本专利技术实施例的双三相永磁同步电机弱磁控制的方法的流程示意图；
[0039]图3示意性示出了根据本专利技术实施例的双三相永磁同步电机弱磁控制的装置的结构框图；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于双三相永磁同步电机弱磁控制的方法，其特征在于，包括：采集双三相永磁同步电机的六相定子电流；将所述六相定子电流通过空间解耦变换到三个子平面，以变换为子平面电流；将所述子平面电流进行旋转变换得到第一坐标系反馈电流和第二坐标系反馈电流；将第一坐标系给定电流与所述第一坐标系反馈电流的差值输入到第一调节器，以计算出第一给定电压和第二给定电压，将第二坐标系给定电流与所述第二坐标系反馈电流的差值输入到第二调节器，以计算出第三给定电压和第四给定电压；所述第一坐标系给定电流包括第一坐标系d轴给定电流i
d*
和第一坐标系q轴给定电流i
q*
，其中所述第一坐标系d轴给定电流i
d*
通过弱磁控制器给定，所述弱磁控制器的反馈电压v
m
通过第一给定电压和所述第二给定电压得到；将所述第一给定电压和所述第二给定电压经过矢量控制T
park
反变换以得到第五给定电压和第六给定电压，所述第三给定电压和所述第四给定电压通过矢量控制R
dqz
反变换得到第七给定电压和第八给定电压；将所述第五给定电压、第六给定电压、第七给定电压、第八给定电压进行空间解耦逆变换以得到所述双三相永磁同步电机各相电压给定值参数；根据所述双三相永磁同步电机各相电压给定值参数使用PWM调制来驱动逆变器的开关器件。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述六相定子电流通过空间解耦变换到三个子平面，包括：使用空间解耦变换矩阵将所述六相定子电流变换到三个子平面，其中，所述空间解耦变换矩阵被定义为公式(1)；其中，[T6]是所述空间解耦变换矩阵。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述三个子平面分别为基波子平面、谐波子平面和第二谐波子平面；所述子平面电流包括基波子平面电流i
α
、i
β
，谐波子平面电流i
z1
、i
z2
和第二谐波子平面电流i
o1
、i
o2
。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一坐标系q轴给定电流i
q*
由转矩电流指令i
qcmd*
通过电流限幅器得到。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述弱磁控制器的反馈电压v
m
根据以下公式(2)得到：
其中v
m
为所述弱磁控制器的反馈电压，v
d*
是所述第一给定电压，v
q*
是所述第二给定电压。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡亚山，盖江涛，冯垚径，李耀恒，李永岗，罗德荣，黄守道，
申请(专利权)人：中国北方车辆研究所，
类型：发明
国别省市：