一种矩峰同位型电机弱磁控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提出了一种矩峰同位型电机弱磁控制方法及系统，根据测量的矩峰同位型电机的转子位置角和给定的目标转速，确定电磁转矩给定值；根据所述矩峰同位型电机的电磁转矩方程构建辅助函数，在满足MTPA条件下利用拉格朗日乘子引入所述辅助函数得到目标函数，求解所述目标函数的极值点，通过给定所述电磁转矩给定值，得到符合MTPA条件的交、直轴电流给定值；根据逆变器极限承受电压与定子电压的差值判断是否需要开启弱磁控制，开启时则修正交、直轴电流给定值；根据所述交、直轴电流给定值和获取的交、直轴电流实际值，生成空间矢量脉宽调制信号，用以驱动所述矩峰同位型电机的运转，无退磁风险。无退磁风险。无退磁风险。

【技术实现步骤摘要】
一种矩峰同位型电机弱磁控制方法及系统


[0001]本专利技术属于电机驱动相关
，尤其涉及一种矩峰同位型电机弱磁控制方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]近年来，具有矩峰同位特征的电机受到研究者的关注，该类电机利用非对称转子结构，使永磁转矩最大值与磁阻转矩最大值在相同的电流相位角处叠加，以达成增加输出转矩的目的。然而，该新型电机的拓扑结构会使转子主磁链矢量超前磁极中心线45
°
电角度，因此，按照凸极式永磁电机转子交直轴(dq)坐标定向规则(d轴定向在转子磁极中心线处，q轴超前d轴90
°
电角度)进行定向，会产生d轴与转子主磁链矢量互差45
°
的现象，该现象在传统凸极式永磁电机中不会出现。因此，矩峰同位型电机的数学模型方程与传统凸极式电机不同，需要匹配不同的控制系统。
[0004]另一方面，近年来，针对传统凸极式永磁电机所设计的弱磁控制系统已较为成熟。为拓宽永磁电机的调速范围，通常需要在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矩峰同位型电机弱磁控制方法，其特征在于，包括：根据测量的矩峰同位型电机的转子位置角和给定的目标转速，确定电磁转矩给定值；根据所述矩峰同位型电机的电磁转矩方程构建辅助函数，在满足MTPA条件下利用拉格朗日乘子引入所述辅助函数得到目标函数，求解所述目标函数的极值点，通过给定所述电磁转矩给定值，得到符合MTPA条件的交、直轴电流给定值；根据逆变器极限承受电压与定子电压的差值判断是否需要开启弱磁控制，开启时则修正交、直轴电流给定值；根据所述交、直轴电流给定值和获取的交、直轴电流实际值，生成空间矢量脉宽调制信号，用以驱动所述矩峰同位型电机的运转。2.如权利要求1所述的矩峰同位型电机的弱磁控制方法，其特征在于，根据矩峰同位型电机每极的拓扑结构，确定电磁转矩方程，所述电磁转矩方程表示为：其中，T
e
为电磁转矩，p为电机极对数，ψ
PM
为永磁体产生的永磁磁链，i
q
为交轴电流、i
d
为直轴电流，L
d
为直轴电感，L
q
为交轴电感。3.如权利要求1所述的矩峰同位型电机的弱磁控制方法，其特征在于，所述目标函数F表示为：其中，λ为拉格朗日乘子，p为电机极对数，L
d
为d轴电感，L
q
为q轴电感，i
d
、i
q
分别为i
s
的交直轴分量，ψ
PM
为永磁体产生的永磁磁链，T
e
为电磁转矩。4.如权利要求3所述的矩峰同位型电机的弱磁控制方法，其特征在于，求解所述目标函数的极值点时，为保证永磁体处于助磁条件下，加入的约束条件为：i
d
+i
q
＞0其中，i
q
为交轴电流、i
d
为直轴电流；或，为了保证弱磁性能，加入约束条件为：i
d
+i
q
≤0其中，i
q
为交轴电流、i
d
为直轴电流。5.如权利要求1所述的矩峰同位型电机的弱磁控制方法，其特征在于，通过梯度下降法确定电机电压递减方向，进而确定电机恒转矩方向；通过电机电压极限椭圆与电机转矩双曲线切点的连线确定电机的MTPV方向。6.如权利要求5所述的矩峰同位型电机的弱磁控制方法，其特征在于，根据恒转矩方向与电压下降方向的夹角的余弦即cosθ确定电流修订方向，当cosθ>0时，沿对...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵文良，朱格非，吴昊，王秀和，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：