一种电机驱动方法、装置、电机系统和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电机驱动方法、装置、电机系统和存储介质，该方法包括：在电机启动后，获取电机的三相电流值、三相电压值、转速；对电机的三相电压值进行Clark变换，得到α、β轴定子电压分量的测量值；根据电机的三相电流值、转速、以及α、β轴定子电压分量的测量值，确定电机的α、β轴定子电压分量的指令值；基于α、β轴定子电压分量的测量值、以及α、β轴定子电压分量的指令值，利用预设的准比例谐振控制器，确定电机的α、β轴电压值；基于电机的α、β轴电压值，经空间矢量脉宽调制后，再经逆变器逆变后，驱动电机运行。该方案，通过采用准比例谐振控制器对当前存在的电流谐波进行抑制，有利于提升电机的运行性能。有利于提升电机的运行性能。有利于提升电机的运行性能。

【技术实现步骤摘要】
一种电机驱动方法、装置、电机系统和存储介质


[0001]本专利技术属于电机
，具体涉及一种电机驱动方法、装置、电机系统和存储介质，尤其涉及一种具有电流谐波抑制功能的电机驱动方法、装置、电机系统和存储介质。

技术介绍

[0002]由于电机自身的制造工艺、气隙磁场畸变和电力电子器件自身的死区问题，导致电机自身磁势、磁路和电机相连的电源以及负载存在非线性问题，从而使电机在运行过程中产生谐波转矩脉动。由于电机运行过程中输出转矩存在谐波转矩脉动，影响电机输出转矩的平滑性，导致很多高精度行业要求的电机运行性能得不到满足。例如：永磁同步电动机已用于当前工业生产中的各个行业，操作过程中存在的转矩脉动问题，给许多高精度的生产设备带来了诸多不利影响，不能够满足这些行业对电机控制性能的要求。
[0003]上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，提供一种电机驱动方法、装置、电机系统和存储介质，以解决电机(如永磁同步电机)在运行过程中会产生谐波转矩脉动，影响电机的运行性能的问题，达到通过采用准比例谐振控制器对当前存在的电流谐波进行抑制，有利于提升电机的运行性能的效果。
[0005]本专利技术提供一种电机驱动方法，包括：在所述电机启动后，获取所述电机的三相电流值，获取所述电机的三相电压值，并获取所述电机的转速；对所述电机的三相电压值进行Clark变换，得到所述电机的α、β轴定子电压分量的测量值；根据所述电机的三相电流值、所述电机的转速、以及所述电机的α、β轴定子电压分量的测量值，确定所述电机的α、β轴定子电压分量的指令值；基于所述电机的α、β轴定子电压分量的测量值、以及所述电机的α、β轴定子电压分量的指令值，利用预设的准比例谐振控制器，确定所述电机的α、β轴电压值；基于所述电机的α、β轴电压值，经空间矢量脉宽调制后，再经逆变器逆变后，驱动所述电机运行。
[0006]在一些实施方式中，根据所述电机的三相电流值、所述电机的转速、以及所述电机的α、β轴定子电压分量的测量值，确定所述电机的α、β轴定子电压分量的指令值，包括：对所述电机的三相电流值进行Clark变换，得到所述电机的α、β轴定子电流分量的测量值；基于所述电机的α、β轴定子电压分量的测量值、以及所述电机的α、β轴定子电流分量的测量值，通过磁链观测器观测得到所述电机的定子磁链、以及所述电机在同步旋转坐标系下d轴与α轴的夹角；基于所述电机的α、β轴定子电流分量的测量值、以及所述电机在同步旋转坐标系下d轴与α轴的夹角，进行Park变换，得到所述电机的d、q轴定子电流分量的测量值；基于所述电机的转速、所述电机的d轴定子电流分量的测量值、所述电机的定子磁链、以及所述电机在同步旋转坐标系下d轴与α轴的夹角，在速度环和磁链外环分别进行PI运算后，再进行
Park逆变换，得到所述电机的α、β轴定子电压分量的指令值。
[0007]在一些实施方式中，还包括：基于所述电机的q轴定子电流分量的测量值，分析所述电机的q轴定子电流的幅值变化情况和谐振频率，确定所述电机的电流谐波情况，并对确定的所述电机的电流谐波情况进行显示。
[0008]在一些实施方式中，基于所述电机的α、β轴定子电压分量的测量值、以及所述电机的α、β轴定子电压分量的指令值，利用预设的准比例谐振控制器，确定所述电机的α、β轴电压值，包括：将所述电机的α、β轴定子电压分量的指令值中α轴定子电压分量的指令值，与所述电机的α、β轴定子电压分量的测量值中所述电机的α轴定子电压分量的测量值的差值，输入至预设的一个准比例谐振控制器中，得到所述电机的α轴电压值；将所述电机的α、β轴定子电压分量的指令值中β轴定子电压分量的指令值，与所述电机的α、β轴定子电压分量的测量值中所述电机的β轴定子电压分量的测量值的差值，输入至预设的另一个准比例谐振控制器中，得到所述电机的β轴电压值；基于所述电机的α轴电压值、以及所述电机的β轴电压值，得到所述电机的α、β轴电压值。
[0009]在一些实施方式中，其中，预设的一个准比例谐振控制器、以及预设的另一个准比例谐振控制器中的准比例谐振控制器，包括：准比例谐振主控制器、奇次谐波抑制器和偶次准谐振控制器；其中，所述准比例谐振主控制器的传递函数为：
[0010][0011]其中，k
p
为比例环节系数，k
r
为谐振环节系数，ω0为正弦信号的角频率，即谐振角频率，ω
c
为截止角频率；
[0012]所述奇次谐波抑制器的传递函数为：
[0013][0014]其中，k
r
为奇次谐振环节系数，ω0为奇次正弦信号的角频率，即谐振角频率，ω
c
为奇次截止角频率；
[0015]所述偶次准谐振控制器的传递函数为：
[0016][0017]其中，k
r6
和k
r12
分别为6次和12次谐振环节系数，ω0为偶次正弦信号的角频率，即谐振角频率，ω
c
为偶次截止角频率。
[0018]与上述方法相匹配，本专利技术另一方面提供一种电机驱动装置，包括：获取单元，被配置为在所述电机启动后，获取所述电机的三相电流值，获取所述电机的三相电压值，并获取所述电机的转速；运算单元，被配置为对所述电机的三相电压值进行Clark变换，得到所
述电机的α、β轴定子电压分量的测量值；所述运算单元，还被配置根据所述电机的三相电流值、所述电机的转速、以及所述电机的α、β轴定子电压分量的测量值u
sα
和u
sβ
，确定所述电机的α、β轴定子电压分量的指令值；所述运算单元，还被配置基于所述电机的α、β轴定子电压分量的测量值、以及所述电机的α、β轴定子电压分量的指令值，利用预设的准比例谐振控制器，确定所述电机的α、β轴电压值；所述运算单元，还被配置基于所述电机的α、β轴电压值，经空间矢量脉宽调制后，再经逆变器逆变后，驱动所述电机运行。
[0019]在一些实施方式中，所述运算单元，根据所述电机的三相电流值、所述电机的转速、以及所述电机的α、β轴定子电压分量的测量值，确定所述电机的α、β轴定子电压分量的指令值，包括：对所述电机的三相电流值进行Clark变换，得到所述电机的α、β轴定子电流分量的测量值；基于所述电机的α、β轴定子电压分量的测量值、以及所述电机的α、β轴定子电流分量的测量值，通过磁链观测器观测得到所述电机的定子磁链、以及所述电机在同步旋转坐标系下d轴与α轴的夹角；基于所述电机的α、β轴定子电流分量的测量值、以及所述电机在同步旋转坐标系下d轴与α轴的夹角，进行Park变换，得到所述电机的d、q轴定子电流分量的测量值；基于所述电机的转速、所述电机的d轴定子电流分量的测量值、所述电机的定子磁链、以及所述电机在同步旋转坐标系下d轴与α轴的夹角，在速度环和磁链外环分别进行PI运算后，再进行Park逆变换，得到所述电机的α、β轴定子电压分量的指令值。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机驱动方法，其特征在于，包括：在所述电机启动后，获取所述电机的三相电流值，获取所述电机的三相电压值，并获取所述电机的转速；对所述电机的三相电压值进行Clark变换，得到所述电机的α、β轴定子电压分量的测量值；根据所述电机的三相电流值、所述电机的转速、以及所述电机的α、β轴定子电压分量的测量值，确定所述电机的α、β轴定子电压分量的指令值；基于所述电机的α、β轴定子电压分量的测量值、以及所述电机的α、β轴定子电压分量的指令值，利用预设的准比例谐振控制器，确定所述电机的α、β轴电压值；基于所述电机的α、β轴电压值，经空间矢量脉宽调制后，再经逆变器逆变后，驱动所述电机运行。2.根据权利要求1所述的电机驱动方法，其特征在于，根据所述电机的三相电流值、所述电机的转速、以及所述电机的α、β轴定子电压分量的测量值，确定所述电机的α、β轴定子电压分量的指令值，包括：对所述电机的三相电流值进行Clark变换，得到所述电机的α、β轴定子电流分量的测量值；基于所述电机的α、β轴定子电压分量的测量值、以及所述电机的α、β轴定子电流分量的测量值，通过磁链观测器观测得到所述电机的定子磁链、以及所述电机在同步旋转坐标系下d轴与α轴的夹角；基于所述电机的α、β轴定子电流分量的测量值、以及所述电机在同步旋转坐标系下d轴与α轴的夹角，进行Park变换，得到所述电机的d、q轴定子电流分量的测量值；基于所述电机的转速、所述电机的d轴定子电流分量的测量值、所述电机的定子磁链、以及所述电机在同步旋转坐标系下d轴与α轴的夹角，在速度环和磁链外环分别进行PI运算后，再进行Park逆变换，得到所述电机的α、β轴定子电压分量的指令值。3.根据权利要求2所述的电机驱动方法，其特征在于，还包括：基于所述电机的q轴定子电流分量的测量值，分析所述电机的q轴定子电流的幅值变化情况和谐振频率，确定所述电机的电流谐波情况，并对确定的所述电机的电流谐波情况进行显示。4.根据权利要求1至3中任一项所述的电机驱动方法，其特征在于，基于所述电机的α、β轴定子电压分量的测量值、以及所述电机的α、β轴定子电压分量的指令值，利用预设的准比例谐振控制器，确定所述电机的α、β轴电压值，包括：将所述电机的α、β轴定子电压分量的指令值中α轴定子电压分量的指令值，与所述电机的α、β轴定子电压分量的测量值中所述电机的α轴定子电压分量的测量值的差值，输入至预设的一个准比例谐振控制器中，得到所述电机的α轴电压值；将所述电机的α、β轴定子电压分量的指令值中β轴定子电压分量的指令值，与所述电机的α、β轴定子电压分量的测量值中所述电机的β轴定子电压分量的测量值的差值，输入至预设的另一个准比例谐振控制器中，得到所述电机的β轴电压值；基于所述电机的α轴电压值、以及所述电机的β轴电压值，得到所述电机的α、β轴电压值。
5.根据权利要求4所述的电机驱动方法，其特征在于，其中，预设的一个准比例谐振控制器、以及预设的另一个准比例谐振控制器中的准比例谐振控制器，包括：准比例谐振主控制器、奇次谐波抑制器和偶次准谐振控制器；其中，所述准比例谐振主控制器的传递函数为：其中，k
p
为比例环节系数，k
r
为谐振环节系数，ω0为正弦信号的角频率，即谐振角频率，ω
c
为截止角频率；所述奇次谐波抑制器的传递函数为：其中，k
r
为奇次谐振环节系数，ω0为奇次正弦信号的角频率，即谐振角频率，ω
c
为奇次截止角频率；所述偶次准谐振控制器的传递函数为：其中，k
r6
和k
r12
分别为6次和12次谐振环节系数，ω0为偶次正弦信号的角频率，即谐振角频率，ω
c
为偶次截止角频率。6.一种电机驱动装置，其特征在于，包括：获取单元，被配置为在所述电机启动后，获取所述电机的三相电流值，获取所述电机的三相电压值，并获取所述电机的转速；运算单元，被配置为对所述电机的三相电压值进行Clark变换，得到所述电机的α、β轴定子电压分量...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴林泽，区均灌，官鹏飞，卢海洋，苏合群，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：