[发明专利]一种永磁同步电机弱磁调速的系统和方法

权利要求书

1.一种永磁同步电机弱磁调速的系统，其特征在于，包括：

电流反馈计算模块，用于根据电角度θ_new将永磁同步电机的两相电流I_a和I_b经矢量变换e^-jθ后得到实际d轴电流反馈I_{d_ref}和q轴电流反馈I_{q_ref}；电角度θ_new的初始值等于电机编码器反馈的实际电机转子角度θ；

电流环PI调节器模块，用于对接收的d轴电流指令和实际d轴电流反馈I_{d_ref}求差后的信号进行电流环PI调节后生成d轴电压参考值V_d，对q轴电流指令和实际q轴电流反馈I_{q_ref}求差后的信号进行电流环PI调节后生成q轴电压参考值V_q；其中，所述d轴电流指令为0，所述q轴电流指令由驱动器或上级速度环根据弱磁信号产生；

超前角计算模块，用于根据d轴电压参考值V_d和q轴电压参考值V_q计算超前角θ_lead，并将超前角θ_lead和电机编码器反馈的实际电机转子角度θ相加后获得新的电角度θ_new；

转矩表查找模块，用于将q轴电压参考值V_q转变为转矩值T，并根据超前角θ_lead和转矩值T，在转矩表中查找实际的q轴电流值I_q，转换得到实际q轴参考电压指令V_{q_real}；

变换输出模块，用于根据实际q轴参考电压指令V_{q_ref}、d轴电压参考值V_d以及电角度θ_new进行派克变换，生成参考电压V_α和V_β，并根据该参考电压V_α和V_β进行空间矢量脉宽调制变换生成PWM信号控制逆变器驱动永磁同步电机。

2.根据权利要求1所述的永磁同步电机弱磁调速的系统，其特征在于，所述超前角计算模块包括超前角计算单元，用于根据d轴电压参考值V_d和q轴电压参考值V_q计算超前角θ_lead；

所述超前角计算单元首先根据计算d轴和q轴的合成电压矢量幅值V_ref，再将V_ref与永磁同步电机的直流母线电压U_dc进行比较获取差值，并经比例环调节后，根据最大超前角θ_{lead_max}进行限幅，使其输出的超前角θ_lead满足：0≤θ_lead≤θ_{lead_max}。

3.根据权利要求2所述的永磁同步电机弱磁调速的系统，其特征在于，所述超前角计算模块中用于限幅的所述最大超前角θ_{lead_max}为60度。

4.根据权利要求1所述的永磁同步电机弱磁调速的系统，其特征在于，所述变换输出模块进一步包括：

派克变换单元，用于根据实际q轴参考电压指令V_{q_real}、d轴电压参考值V_d以及电角度θ_new进行派克变换，生成参考电压V_α和V_β；

空间矢量脉宽调制单元，用于根据所述参考电压V_α和V_β生成PWM信号。