【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及一种用于控制三相马达的方法及设备。
技术介绍
1、电机广泛应用于工业，用于工厂自动化或运输。如永磁同步电机(pmsm)、同步磁阻电机(syncrm)、绕线转子同步电机(wrsm)的许多用于机器的控制技术通常使用旋转编码器来获取机器的速度和位置作为反馈。
2、对低成本和稳健马达驱动(robust motor drive)的需求促进了无传感器控制的发展。如果没有这些传感器，机器驱动就会变得更便宜，并且在多尘和恶劣的环境中更加稳健。
3、提出了许多无传感器控制技术。这些技术基于对机器位置和速度的估计，但是对于无传感器控制器经常忽略的一个方面是根据给定的期望转矩参考中选择foc(磁场定向控制)控制器的参考电流的策略。在cvc控制器(电流矢量控制)中，参考量是必须估计其位置的转子参考系中dq轴上的电流水平。在dfvc(直接磁通矢量控制)中，参考量是磁通范数和一个电流分量。后一种技术很有吸引力，因为它也应用于不需要位置估计的定子磁通参考系。
4、最佳电流轨迹是mtpa(每安培最大转矩)，其选择参考组合，以便在给定电流水平(和给定铜损)下最大化转矩。在参考文献中，提出了使用一个以上查找表(lut)或基于注入的不同技术来跟踪mtpa。使用查找表，将转矩作为idq电流的函数来测量，以便得出理想的mtpa轨迹。该轨迹可以被存储并且以变化的转矩水平动态地使用。然而，在运行mtpa模式之前需要进行特定的测量。这是跟踪mtpa轨迹的最常见方法。
5、这些方法有严重的局限性。通用逆变器(g
6、参考文献中提出了跟踪dfvc控制器的mtpa和mtpv的技术。然而，它们依赖为了mtpa跟踪而测量的电感lut。
7、参考文献中已经提出了在线跟踪mtpa的注入方法，但它们通常用于cvc控制器，而不适用于dfvc控制器。
技术实现思路
1、本专利技术旨在提供一种使用dfvc控制技术并且在没有任何关于要控制的马达的先验信息的情况下达到mtpa最佳运行条件的无传感器控制方法及设备。
2、为此，本专利技术涉及一种使用每安培场最大转矩模块和直接磁通矢量控制模块来控制马达的方法，特征在于，该方法包括以下步骤：
3、-通过所述直接磁通矢量控制模块根据估计磁通范数参考磁通使用估计负载角在fτ框架下测量的电流马达矢量ifτ以及从参考转矩t*和参考磁通得到的τ轴上的参考电流来确定fτ框架下的参考电压，
4、-将在定子αβ框架下转换的所述参考电压v*αβ与高频注入电压相加，
5、-利用相加后的电压来驱动所述马达，
6、-测量马达电流矢量iαβ，
7、-根据所测量的马达电流矢量iαβ和高频正弦波信号iδsin(ωht)确定所述高频注入电压使得所述马达对所述高频注入电压的高频电流响应垂直于所测量的马达电流矢量，
8、-根据所测量的马达电流iαβ和电压参考v*αβ确定估计磁通
9、-通过所述每安培场最大转矩模块根据所述估计磁通和所述高频正弦波信号sin(ωht)确定要提供到所述直接磁通矢量控制模块的所述参考磁通使得对注入电压的高频磁通响应与所测量的电流矢量对齐。
10、本专利技术还涉及一种使用每安培场最大转矩模块和直接磁通矢量控制模块来控制马达的装置，特征在于，该装置包括：
11、-用于通过所述直接磁通矢量控制模块根据估计磁通范数参考磁通使用估计负载角在fτ框架下测量的电流马达矢量ifτ以及从参考转矩t*和参考磁通得到的τ轴上的参考电流来确定fτ框架下的参考电压的装置，
12、-用于将在定子αβ框架下转换的所述参考电压v*αβ与高频注入电压相加的装置，
13、-用于利用相加后的电压来驱动所述马达的装置，
14、-用于测量马达电流矢量iαβ的装置，
15、-用于根据所测量的马达电流矢量iαβ和高频正弦波信号iδsin(ωht)确定所述高频注入电压使得所述马达对所述高频注入电压的高频电流响应垂直于所测量的马达电流矢量的装置，
16、-用于根据所测量的马达电流iαβ和电压参考v*αβ确定估计磁通的装置，
17、-用于通过所述每安培场最大转矩模块根据所述估计磁通和所述高频正弦波信号sin(ωht)确定要提供到所述直接磁通矢量控制模块的所述参考磁通使得对注入电压的高频磁通响应与所测量的电流矢量对齐的装置。
18、因此，在mtpa轨迹上控制马达而不需要查找表。无lut mtpa应用于直接磁通矢量控制。无传感器控制的整体稳定性得以改善，因为无需估计转子位置，并且由于在任何饱和状态下均符合mtpa标准。
19、根据特定特征，用于确定高频注入电压的装置包括：
20、-用于确定基本电流矢量iαβ_lf的装置，
21、-用于将在定子框架αβ下测量的电流矢量iαβ转换成在电流框架ij下与所确定的基本电流矢量iαβ_lf对齐的电流矢量iij的装置，
22、-用于通过所述电流矢量iij的高频滤波来确定滤波后的电流矢量iijhf的装置，
23、-用于从所述滤波后的电流矢量iijhf减去在所述电流框架下的j轴上的高频正弦波信号iδsin(ωht)并执行比例积分调节以获得在所述电流框架ij下的电压注入信号的装置，
24、-用于将在所述电流框架ij下的电压注入信号转换成在所述定子框架αβ下的高频电压的装置。
25、因此，hf(高频)注入电压被设定为使电流模值的hf变化成为零。则机器对hf注入电压的hf响应与所测量的基本电流矢量正交。
26、根据特定特征，每安培最大转矩模块包括：
27、-用于执行j轴上的所述估计磁通的外差调制并执行外差解调结果的比例积分调节以提供所述参考磁通的装置。
28、因此，可以估计垂直于电流的估计磁通的hf分量。比例积分产生可以将该hf分量驱动至零的参考磁通。在电流幅度不存在hf变化的情况下，所得到的参考磁通必然满足mtpa标准。
29、根据特定特征，直接磁通矢量控制模块包括：
30、-用于从τ轴上的参考电流减去τ轴上的测量电流iτ并执行相减结果的第一比例积分调节的装置，
31、-用于从所述参考磁通减去所述估计磁通范数并执行相减结果的第二比例积分调节的装置，
32、-用于执行比例积分调节的结果的第一相加的装置，
33、-用于将第一相加的结果与本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种使用每安培场最大转矩模块和直接磁通矢量控制模块来控制马达的方法，特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.一种使用每安培场最大转矩模块和直接磁通矢量控制模块来控制三相马达的设备，特征在于，所述设备包括：
3.根据权利要求2所述的设备，特征在于，用于确定所述高频注入电压的装置包括：
4.根据权利要求2或3所述的设备，特征在于，所述每安培场最大转矩模块包括：
5.根据权利要求2至4中的任一项所述的设备，特征在于，所述直接磁通矢量控制模块包括：
6.根据权利要求2至5中的任一项所述的设备，特征在于，用于确定所述估计磁通的装置包括：
7.根据权利要求6所述的设备，特征在于，磁通估计模块还包括：
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种使用每安培场最大转矩模块和直接磁通矢量控制模块来控制马达的方法，特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.一种使用每安培场最大转矩模块和直接磁通矢量控制模块来控制三相马达的设备，特征在于，所述设备包括：
3.根据权利要求2所述的设备，特征在于，用于确定所述高频注入电压的装置包括：
4.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：G·比诺·马里亚尼，N·博耶尔，G·佩列格林，A·瓦拉塔拉贾，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：
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