一种控制电机降速的方法技术

本发明专利技术涉及空气压缩机控制系统技术领域，特别涉及一种控制电机降速的方法，包括：根据控制器硬件特性，确定母线可运行最高工作电压V l i mt,将最高工作电压V l i mt作为电压闭环系统的目标母线电压V l i mt；将实时获取的实际母线电压作为电压闭环系统的反馈；当接收到降速指令时，电压闭环系统介入工作，将目标母线电压V l i mt和实际母线电压输入到电压闭环系统中，电压闭环系统输出Q轴参考电流或者输出降速频率控制电机降速；在电机降速过程中，通过功率器件来限制D轴电流、Q轴电流的大小；执行步骤S3，直至电机达到目标转速；本发明专利技术在保护硬件安全的情况下，使电机以最大减速度降速，缩短电机的降速时间，提高空气压缩机轴承的寿命。承的寿命。承的寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种控制电机降速的方法


[0001]本专利技术涉及空气压缩机控制系统
，特别涉及一种控制电机降速的方法。

技术介绍

[0002]氢燃料电池汽车，是我国新能源汽车产业一条重要的技术路线，随着国家新能源战略的推进，传统电池的弊端越来越显现出来，相比纯电动汽车，氢燃料电池汽车具有高功率密度、续航里程长、加氢时间短的优点，氢燃料电池以其无可比拟的优越性，将成为传统电池的替代品。
[0003]现有技术中的空气压缩机控制器一般通过速度外环和电流内环来控制电机，这种方法无法精准控制降速的频率，会出现空气压缩机的电机降速过快或降速过慢的问题，电机降速过快会处于反向发电状态，可能会引起母线电压过高而损坏空气压缩机的控制器，降速过慢会导致空气压缩机的响应变慢；且现有技术中通常采用超高速空气泵作为空气压缩机，电机降速过慢会加大超高速空气泵中空气轴承的磨损，降低超高速空气泵的使用寿命。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的是：提供一种控制电机降速的方法，以解决现有技术中空气压缩机控制器无法精准控制降速的频率，会出现空气压缩机的电机降速过快或降速过慢，进而导致损坏空气压缩机控制器以及空气压缩机的响应变慢的问题。
[0005]本专利技术的技术方案是：一种控制电机降速的方法，应用于氢燃料电池系统的空气压缩机中，包括：
[0006]S1.根据控制器硬件特性，确定母线可运行最高工作电压Vlimt,将最高工作电压Vlimt作为电压闭环系统的目标母线电压Vlimt；
[0007]S2.将实时获取的实际母线电压作为电压闭环系统的反馈；
[0008]S3.当接收到降速指令时，电压闭环系统介入工作，将目标母线电压Vlimt和实际母线电压输入到电压闭环系统中，电压闭环系统输出Q轴参考电流或者输出降速频率控制电机降速；在所述电机降速过程中，通过功率器件来限制D轴电流、Q轴电流的大小；
[0009]S4.执行步骤S3，直至电机达到目标转速。
[0010]优选的，所述电压闭环系统输出Q轴参考电流控制电机降速，包括；
[0011]所述电压闭环系统输出Q轴电流；获取D轴电流；
[0012]对所述Q轴电流、所述D轴电流的电流值进行限制后作为所述电流环参考电流，分别记为Q轴参考电流、D轴参考电流；
[0013]通过电流环来控制电机降速。
[0014]优选的，所述电压闭环系统输出降速频率控制电机降速中，包括：
[0015]所述电压闭环系统输出降速频率；
[0016]将所述降速频率作为转速控制的斜率输入转速斜坡控制器中，获得实时设定转
速；
[0017]通过位置估算器得到当前速度，将所述设定转速和所述当前速度输入到速度环PI系统中，速度环PI系统输出Q轴电流；获取D轴电流；
[0018]对所述Q轴电流、所述D轴电流的电流值进行限制后作为所述电流环参考电流，分别记为Q轴参考电流、D轴参考电流；
[0019]通过电流环控制电机降速。
[0020]优选的，所述电流环包括：
[0021]对所述Q轴参考电流和所述D轴参考电流通过电流PI调节器进行PI调节后，确定Q轴电压和D轴电压；
[0022]对所述Q轴电压和所述D轴电压进行park反变换，获得两相静止坐标系下的α轴电压和β轴电压；
[0023]对所述α轴电压和β轴电压进行Clarke坐标逆变换，将两相静止坐标系下的α轴电压和β轴电压变换成常规的三相坐标系，获得V
r
1、V
r
2、V
r
3；
[0024]所述功率器件为三相逆变器；将所述V
r
1、V
r
2、V
r
3调制为空间矢量脉宽调制信号，根据所述空间矢量脉宽调制信号控制与所述电机相连接的三相逆变器的关断和开通，以控制所述电机降速；
[0025]实测电机的两相电流值I
a
、I
b
，对所述I
a
、I
b
进行Clarke坐标变换，将常规的三相坐标系变换成静止的二相坐标系，获得I
α
、I
β
；
[0026]对所述I
α
、I
β
进行Park坐标变换，将二相静止坐标系变换成二相旋转坐标系，获得I
d
、I
q
反馈值；位置估算器提供位置参数θ供Park变换计算。
[0027]优选的，当V
s
大于U
max
时，其中，U
max
为的最大值，V
s
为母线电压利用率；则利用弱磁控制模块生成弱磁电流，将所述弱磁电流的电流值进行限制后作为所述D轴参考电流。
[0028]优选的，所述电压闭环系统采用的闭环控制器为PID控制器，PR控制器，Bang
‑
Bang控制器的任一种。
[0029]本专利技术还提供了一种空气压缩机控制器，所述空气压缩机控制器采用上述述控制电机降速的方法来控制空气压缩机中电机降速。
[0030]与现有技术相比，本专利技术的优点是：
[0031]本专利技术根据控制器硬件特性，确定母线可运行最高工作电压Vlimt,将最高工作电压Vlimt作为电压闭环系统的目标母线电压Vlimt；将实时获取的实际母线电压作为电压闭环系统的反馈；当接电机收到降速指令时，电压闭环系统介入工作，将目标母线电压Vlimt和实际母线电压输入到电压闭环系统中，电压闭环系统输出Q轴参考电流或者输出降速频率控制电机降速；在所述电机降速过程中，通过功率器件来限制D轴电流、Q轴电流的大小，直至电机达到目标转速；本专利技术通过上述控制电机降速的方法，控制母线电压值在极限值附近，保护硬件安全的情况下，使电机以最大减速度降速，缩短电机的降速时间，提高空气压缩机轴承的寿命。
附图说明
[0032]下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述：
[0033]图1为本专利技术所述一种控制电机降速的方法的流程图；
[0034]图2为实施例一所述通过电压闭环系统输出Q轴参考电流控制电机降速的控制电路图；
[0035]图3为实施例二所述通过电压闭环系统输出降速频率控制电机降速的控制电路图。
具体实施方式
[0036]下面结合具体实施例，对本专利技术的内容做进一步的详细说明：
[0037]在专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述专利技术和简化描述，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，因此不能理解为对专利技术的限制。
[0038]如图1所示，本实施例提供了一种控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制电机降速的方法，应用于氢燃料电池系统的空气压缩机中，其特征在于，包括：S1.根据控制器硬件特性，确定母线可运行最高工作电压Vlimt,将最高工作电压Vlimt作为电压闭环系统的目标母线电压Vlimt；S2.将实时获取的实际母线电压作为电压闭环系统的反馈；S3.当接收到降速指令时，电压闭环系统介入工作，将目标母线电压Vlimt和实际母线电压输入到电压闭环系统中，电压闭环系统输出Q轴参考电流或者输出降速频率控制电机降速；在所述电机降速过程中，通过功率器件来限制D轴电流、Q轴电流的大小；S4.执行步骤S3，直至电机达到目标转速。2.根据权利要求1所述的一种控制电机降速的方法，其特征在于，所述电压闭环系统输出Q轴参考电流控制电机降速，包括；所述电压闭环系统输出Q轴电流；获取D轴电流；对所述Q轴电流、所述D轴电流的电流值进行限制后作为所述电流环参考电流，分别记为Q轴参考电流、D轴参考电流；通过电流环来控制电机降速。3.根据权利要求1所述的一种控制电机降速的方法，其特征在于，所述电压闭环系统输出降速频率控制电机降速中，包括：所述电压闭环系统输出降速频率；将所述降速频率作为转速控制的斜率输入转速斜坡控制器中，获得实时设定转速；通过位置估算器得到当前速度，将所述设定转速和所述当前速度输入到速度环PI系统中，速度环PI系统输出Q轴电流；获取D轴电流；对所述Q轴电流、所述D轴电流的电流值进行限制后作为所述电流环参考电流，分别记为Q轴参考电流、D轴参考电流；通过电流环控制电机降速。4.根据权利要求2或3所述的一种控制电机降速的方法，其特征在于，所述电流环包括：对所述Q轴参考电流和所述D轴参考电流通过电流PI调节器进行PI调节后，确定Q轴电压和D轴电压；对所述Q轴电压和所述D轴电压进行park反变换，获得两相静止坐标系下的α轴电压和β轴电压；对所述α轴电压和β轴电压进行Clarke坐标逆变换，将两相静止坐标系下的α轴电压和β轴电压变换成...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建军，朱潜磊，
申请(专利权)人：苏州瑞驱电动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：