[发明专利]一种异步电机转子磁场定向校正的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及矢量控制系统在异步电机驱动控制领域的应用，如笼型异步电动机在电动汽车中的应用等。

背景技术

随着石油等不可再生能源的减少，必须寻找一种石油的替代品。电动汽车采用电驱动，解决了石油危机带来的对汽车行业的冲击。异步电机广泛应用于电动汽车驱动领域，推动了新能源汽车的蓬勃发展。异步电机常采用基于转子磁场定向的矢量控制算法，矢量控制使异步电机励磁电流与转矩电流解耦，从而使磁链和转矩解耦，获得了像直流电机一样的调速控制性能。然而，电机参数随着运行会发生变化。定转子电阻随温度发生变化，励磁电感随着磁链变化而变化，这会导致矢量控制定向不准，磁链和转矩不能完全解耦，降低异步电机控制性能，甚至恶化控制系统。因此，需要研究转子磁场定向校正算法。

传统的异步电机矢量控制采用直接磁场定向控制或间接磁场定向控制，基本的矢量控制框架包括电流内环和转速外环，其控制的核心是确定定向的角度。实际系统中，由于电机参数在运行过程中会变化，导致定向不准。为了解决这个问题，清华大学2005年提出了一种基于无功功率的异步电机矢量控制转子磁场准确定向方法，然而，该方法直接采用电压参考值来计算实际的无功功率。在实际系统中，由于死区的存在，电压参考值大于电压实际值，导致计算的无功功率值大于实际无功功率，造成该方法定向不准。

发明内容

为了进一步提高电机矢量控制的定向精度，改善异步电机解耦控制性能，本发明提供了一种异步电机转子磁场定向校正的控制方法。该方法在基本的异步电机矢量控制的基础上，采用定子磁链矢量与定子电流矢量的点乘构成闭环，对磁场定向进行控制校正。实现了转矩与磁链的完全解耦，提高了定向精度。

本发明是通过以下技术方案实现的：本发明提供了一种异步电机转子磁场定向校正的控制方法，按照以下步骤进行：

步骤1、采样电机定子三相电流i_A、i_B、i_C，经过第一坐标变换单元将该三相电流i_A、i_B、i_C变换到两相静止α-β坐标系上得到电流分量i_α、i_β，将电流i_α、i_β和输入电压u_α、u_β带入异步电机定子电磁电压模型计算得到定子磁链分量λ_sα、λ_sβ；

所述的第一坐标变换单元是将三相交流量变换到两相静止α-β坐标系，计算公式如下：