本申请实施例公开了一种永磁同步电机的控制方法、系统、电子设备及存储介质。该方法包括：检测永磁同步电机运行时的负载转矩和最大转矩；在最大转矩小于或者等于负载转矩的情况下，则采用恒转矩控制方式对永磁同步电机进行控制，其中，恒转矩控制方式基于切换控制器输出的q轴电流值等于最大转矩对应的最大q轴电流值实现。通过本申请，解决了当电机外部负载转矩超过电机最大转矩时，传统的双闭环恒转速控制无法使电机速度缓慢下降至停机，甚至会出现转速直线下降，使得电机处于不可控状态的技术问题，达到了有效实现在过载情况下恒转速控制切换到恒转矩控制，并减缓了转速急剧下降的趋势，电机实现转速缓慢下降至停机的技术效果。果。果。
【技术实现步骤摘要】
永磁同步电机的控制方法、系统、电子设备及存储介质
[0001]本申请涉及电机控制
，尤其涉及一种永磁同步电机的控制方法、系统、电子设备及存储介质。
技术介绍
[0002]永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM)由于具有效率高、功率密度高、可靠性高等优点，因此得到广泛的应用与研究。永磁同步电机(以下简称为电机)根据不同的控制要求和应用场合，其常用的控制方法有双闭环恒转速控制、单环恒转矩控制、弱磁控制等控制策略。在一些负载变化的应用场合下，如风机、水泵、电动自行车、新能源汽车等领域，就要求永磁同步电机具有较好的控制性能和较高的稳定性。当永磁同步电机承受的外部负载转矩大于电机设计的极限转矩(又称为最大转矩)时，常用的双闭环恒转速控制存在以下缺点和不足：
[0003](1)由于逆变器功率元器件的余量一定且电机本身机械特性较硬，电机定子相电流无法继续增大来获得更大的转矩，转速无法维持恒定会出现急剧下降，因此会使电机处于一个不可控状态，存在安全风险。
[0004](2)可能会出现堵转现象，导致出现机械故障。
[0005](3)电机过载下整个电机控制系统控制性能差，稳定性和可靠性低。
[0006]综上，当电机外部负载转矩超过电机最大转矩时，传统的双闭环恒转速控制无法使电机速度缓慢下降至停机，甚至会出现转速直线下降，使得电机处于不可控状态。
[0007]针对上述的问题，尚未提出有效地解决方案。
技术实现思路
[0008]本申请实施例提供了一种永磁同步电机的控制方法、系统、电子设备及存储介质，以至少解决当电机外部负载转矩超过电机最大转矩时，传统的双闭环恒转速控制无法使电机速度缓慢下降至停机，甚至会出现转速直线下降，使得电机处于不可控状态的技术问题。
[0009]根据本申请实施例的一个方面，提供了一种永磁同步电机的控制方法，包括：检测永磁同步电机运行时的负载转矩和最大转矩；在所述最大转矩小于或者等于所述负载转矩的情况下，则采用恒转矩控制方式对所述永磁同步电机进行控制，其中，所述恒转矩控制方式基于切换控制器输出的q轴电流值等于所述最大转矩对应的最大q轴电流值实现，所述最大q轴电流值为常数。
[0010]可选地，所述切换控制器包括速度比例调节和积分调节(Proportional Integral，PI)控制器和转矩PI控制器，所述恒转矩控制方式基于切换控制器输出的q轴电流值等于所述最大转矩对应的最大q轴电流值实现，包括：确定所述永磁同步电机的转速差和转矩差，其中，所述转速差为所述永磁同步电机运行时的设定转速和实际转速之间的差值，所述转矩差为所述负载转矩和所述最大转矩之间的差值；采用所述速度PI控制器对所述永磁同步电机的转速差进行处理，得到所述速度PI控制器输出的q轴电流值；采用所述转
矩PI控制器对所述永磁同步电机的转矩差进行处理，得到所述转矩PI控制器输出的参数值，其中，所述转矩PI控制器输出的参数值为0；确定所述最大转矩对应的最大q轴电流值，其中，所述最大转矩对应的最大q轴电流值是根据所述最大转矩、所述转矩PI控制器输出的参数值和所述永磁同步电机的参数确定，所述永磁同步电机的参数包括电机极对数和永磁体磁链；根据所述速度PI控制器输出的q轴电流值、所述转矩PI控制器输出的参数值和所述最大转矩对应的最大q轴电流值进行转换处理，得到所述切换控制器输出的q轴电流值等于所述最大转矩对应的最大q轴电流值。
[0011]可选地，采用所述转矩PI控制器对所述永磁同步电机的转矩差进行处理，得到所述转矩PI控制器输出的参数值，包括：确定所述转矩PI控制器的比例增益和积分增益；根据所述永磁同步电机的转矩差、所述转矩PI控制器的比例增益和积分增益，确定所述永磁同步电机的最大转速；将所述永磁同步电机的最大转速和所述永磁同步电机的最大转速对应的倒数相乘，得到所述转矩PI控制器输出的参数值。
[0012]可选地，根据所述永磁同步电机的转矩差、所述转矩PI控制器的比例增益和积分增益，确定所述永磁同步电机的最大转速，其采用的计算表达式如下：N
max
＝K
p
ΔT+K
i
∫ΔTdt，其中，N
max
表示所述永磁同步电机的最大转速，K
p
表示所述转矩PI控制器的比例增益，K
i
表示所述转矩PI控制器的积分增益，ΔT表示限幅后的所述永磁同步电机的转矩差。
[0013]可选地，根据所述速度PI控制器输出的q轴电流值、所述转矩PI控制器输出的参数值和所述最大转矩对应的最大q轴电流值进行转换处理，得到所述切换控制器输出的q轴电流值等于所述最大转矩对应的最大q轴电流值，包括：将所述速度PI控制器输出的q轴电流值和所述转矩PI控制器输出的参数值相乘，得到转换后的q轴电流值，其中，所述转换后的q轴电流值为0；将所述转换后的q轴电流值和所述最大转矩对应的最大q轴电流值相加，得到所述切换控制器输出的q轴电流值等于所述最大转矩对应的最大q轴电流值。
[0014]可选地，在采用恒转矩控制方式对所述永磁同步电机进行控制之后，所述方法还包括：确定q轴电压值和限幅电压值，其中，所述q轴电压值是所述切换控制器输出的q轴电流值和所述永磁同步电机运行时的实际q轴电流值经比例和积分调节后得到，所述限幅电压值是根据外部输入电压经放大后得到；在所述电压值大于或者等于所述限幅电压值的情况下，则采用开环控制方式对所述永磁同步电机进行控制，其中，所述开环控制方式基于目标电压等于所述外部输入电压实现，所述目标电压是根据所述限幅电压值对所述q轴电压值进行调节得到。
[0015]可选地，所述方法还包括：在所述最大转矩大于所述负载转矩的情况下，则采用恒转速控制方式对所述永磁同步电机进行控制，其中，所述恒转速控制方式基于所述切换控制器输出的q轴电流值等于所述切换控制器中速度PI控制器输出的q轴电流值实现。
[0016]根据本申请实施例的另一个方面，还提供了一种永磁同步电机的控制系统，包括：检测模块，用于检测永磁同步电机运行时的负载转矩和最大转矩；第一控制模块，用于在所述最大转矩小于或者等于所述负载转矩的情况下，则采用恒转矩控制方式对所述永磁同步电机进行控制，其中，所述恒转矩控制方式基于切换控制器输出的q轴电流值等于所述最大转矩对应的最大q轴电流值实现，所述最大q轴电流值为常数。
[0017]根据本申请实施例的另一个方面，还提供了一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行上述中任一项所述的方法
步骤。
[0018]根据本申请实施例的另一个方面，还提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行上述中任一项所述的方法步骤。
[0019]在本申请实施例中，采用检测永磁同步电机运行时的负载转矩和最大转矩；在最大转矩小于或者等于负载转矩的情况下，则采用本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机的控制方法，其特征在于，包括：检测永磁同步电机运行时的负载转矩和最大转矩；在所述最大转矩小于或者等于所述负载转矩的情况下，则采用恒转矩控制方式对所述永磁同步电机进行控制，其中，所述恒转矩控制方式基于切换控制器输出的q轴电流值等于所述最大转矩对应的最大q轴电流值实现，所述最大q轴电流值为常数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述切换控制器包括速度PI控制器和转矩PI控制器，所述恒转矩控制方式基于切换控制器输出的q轴电流值等于所述最大转矩对应的最大q轴电流值实现，包括：确定所述永磁同步电机的转速差和转矩差，其中，所述转速差为所述永磁同步电机运行时的设定转速和实际转速之间的差值，所述转矩差为所述负载转矩和所述最大转矩之间的差值；采用所述速度PI控制器对所述永磁同步电机的转速差进行处理，得到所述速度PI控制器输出的q轴电流值；采用所述转矩PI控制器对所述永磁同步电机的转矩差进行处理，得到所述转矩PI控制器输出的参数值，其中，所述转矩PI控制器输出的参数值为0；确定所述最大转矩对应的最大q轴电流值，其中，所述最大转矩对应的最大q轴电流值是根据所述最大转矩、所述转矩PI控制器输出的参数值和所述永磁同步电机的参数确定，所述永磁同步电机的参数包括电机极对数和永磁体磁链；根据所述速度PI控制器输出的q轴电流值、所述转矩PI控制器输出的参数值和所述最大转矩对应的最大q轴电流值进行转换处理，得到所述切换控制器输出的q轴电流值等于所述最大转矩对应的最大q轴电流值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，采用所述转矩PI控制器对所述永磁同步电机的转矩差进行处理，得到所述转矩PI控制器输出的参数值，包括：确定所述转矩PI控制器的比例增益和积分增益；根据所述永磁同步电机的转矩差、所述转矩PI控制器的比例增益和积分增益，确定所述永磁同步电机的最大转速；将所述永磁同步电机的最大转速和所述永磁同步电机的最大转速对应的倒数相乘，得到所述转矩PI控制器输出的参数值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述永磁同步电机的转矩差、所述转矩PI控制器的比例增益和积分增益，确定所述永磁同步电机的最大转速，其采用的计算表达式如下：N
max
＝K
p
ΔT+K
i
∫ΔTdt其中，N
max
表示所述永磁同步电机的最大转速，K
p
表示所述转...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏学良，姜泽，俞益锋，黄科梁，
申请(专利权)人：卧龙电气驱动集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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