一种永磁同步电机的弱磁及模式切换控制方法技术

本发明专利技术公开了一种永磁同步电机的弱磁及模式切换控制方法，涉及电机控制技术领域，包括：获取永磁同步电机定子的d轴电压、q轴电压、d轴电流、q轴电流、直流母线电压及最大转矩电流比角度；确定是否满足条件一和二：当所述条件一和条件二均满足时，切换所述永磁同步电机的运行模式为弱磁区基于电压相角的单电流调节器弱磁控制模式；当所述条件一和条件二均不满足时，切换所述永磁同步电机的运行模式为恒转矩区双电流调节器控制模式；当所述条件一和条件二中只满足其中之一时，则保持所述永磁同步电机当前的运行模式；从而可实现基于电压相角的弱磁控制及弱磁区与恒转区的平滑切换，同时避免弱磁区交叉耦合的影响。时避免弱磁区交叉耦合的影响。时避免弱磁区交叉耦合的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种永磁同步电机的弱磁及模式切换控制方法


[0001]本专利技术涉及电机控制
，特别是涉及一种永磁同步电机的弱磁及模式切换控制方法。

技术介绍

[0002]由于永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM)的永磁体产生的磁场固定而不可调节，当电机端电压达到驱动器输出最大电压后，其运行速度无法继续上升，为了进一步提高转速，必须进行弱磁控制。现有的永磁同步电机弱磁控制算法有公式计算法、查表法、负直轴电流补偿法、电压反馈法等。
[0003]现有的永磁同步电机弱磁控制算法基于磁场定向，有两个电流调节器，分别控制直轴电流i
d
和交轴电流i
q
，当电机进入弱磁控制时，随着转速ω
e
升高，电机电压动态方程中交直轴电压与ω
e
相关项幅值变大，但此时电压幅值已经大于逆变器输出电压的最大值，导致电流调节器易于饱和而影响电机性能，甚至造成不稳定因此无法，同时满足d、q轴两个电流调节器的调节需求。
[0004]且两个电流调节器之本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机的弱磁及模式切换控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：获取永磁同步电机定子的d轴电压u
d
、q轴电压u
q
、d轴电流i
d
、q轴电流i
q
，直流母线电压u
dc
及最大转矩电流比角度θ
M
；根据d轴电压u
d
、q轴电压u
q
、d轴电流i
d
、q轴电流i
q
、直流母线电压u
dc
及最大转矩电流比角度θ
M
，确定是否满足以下条件：条件一：其中，u
s
为电压矢量，u
max
为逆变器最大输出电压；条件二：i
d
<
‑
abs(i
q
)tanθ
M
；其中，abs()为绝对值函数；当所述条件一和条件二均满足时，切换所述永磁同步电机的运行模式为弱磁区基于电压相角的单电流调节器弱磁控制模式；当所述条件一和条件二均不满足时，切换所述永磁同步电机的运行模式为恒转矩区双电流调节器控制模式；当所述条件一和条件二中只满足其中之一时，则保持所述永磁同步电机当前的运行模式；所述运行模式为弱磁区基于电压相角的单电流调节器弱磁控制模式，或恒转矩区双电流调节器控制模式。2.根据权利要求1所述的永磁同步电机的弱磁及模式切换控制方法，其特征在于，所述切换所述永磁同步电机的为弱磁区基于电压相角的单电流调节器弱磁控制模式，具体包括：根据电磁转矩方程一，得到电磁转矩T
e
；所述电磁转矩方程一为：其中，T
e
为电磁转矩，p为电机极对数，为永磁体磁链，L
d
为永磁同步电机的定子d轴电感，L
q
为永磁同步电机的定子q轴电感；根据所述电磁转矩T
e
确定定子电流矢量的幅值；根据所述定子电流矢量的幅值和q轴电流i
q
，利用电磁转矩方程二确定d轴动态电流所述电磁转矩方程二为：计算所述d轴动态电流与d轴电流i
d
的差值，并将所述差值输入至PI电流调节器；通过所述PI电流调节器进行调节输出，得到电压相角β；所述电压相角β为电压矢量u
s
与d轴电压u
d
的夹角；根据逆变器最大输出电压u
max
和所述电压相角β，得到当前d轴电压u
d
和q轴电压u
q
；将当前d轴电压u
d
和q轴电压u
q
，输入至所述永磁同步电机的电机控制系统，使所述永磁同步电机的电机控制系统在弱磁区基于电压相角的单电流调节器弱磁控制模式运行。
3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴艳，王国栋，王丽芳，李小龙，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：