[发明专利]用于控制交流电机的设备

说明书

在一个示例性实施例中，公开了用于控制交流(AC)电机的装置。该装置包括处理器，所述处理器被配置成用于确定与驱动交流电机的逆变器的多个相电压对应的多个瞬时电压(S550)。处理器进一步被配置成用于基于所述多个瞬时电压确定逆变器的实际线间电压(S554)。处理器进一步被配置成用于基于所确定的实际线间电压和端子电压阈值，确定用于控制交流电机的端子电压反馈或电流(例如，S558或S559和S560)。

技术领域

示例性实施例涉及电驱动装置系统和用于控制诸如为内置式永磁(IPM)马达或电机之类的交流(AC)装置的方法。

背景技术

因为交流(ac)电机(例如IPM电机)提供比直流(dc)电机更高的效率，因而交流(ac)电机广泛用于装载机、联合收割机或其它重型设备机械车辆电动驱动器。在交流电机中，内置式永磁(IPM)电机具有较高的驱动效率和较宽的恒定动力操作范围。内置式永磁电机控制器也称为逆变器，控制内置式永磁电机的操作。控制器产生施加到内置式永磁电机的端子的交流控制信号。

在内置式永磁电机中，过高的电机端子电压可以不利地导致电流调整崩塌，在逆变器电压输出中引入额外的谐波，导致退化的电流调整质量和相关联的副作用，诸如转矩脉动、转子磁体和定子线圈发热、噪声等。过高的电机端子电压可以依赖于d/q轴电压命令、制造公差和诸如永磁体的原材料公差，定子/转子钢饱和特性可以导致电机端子电压的变化、位置偏离校准的精度变化、环境和冷却温度的变化、电流转换器(CT)搭载的逆变器的精度的变化等。

通常地，控制器基于多个信息控制内置式永磁电机。例如，对内置式永磁电机的实际逆变器或端子电压的精确估算连同电机的位置信息，可以提供对内置式永磁电机的转矩输出的更好估算，所述更好估算又可以完成转矩控制环路。

发明内容

一些实施例涉及用于通过估算实际的逆变器或电机端子电压以控制诸如内置式永磁电机之类的交流电机的方法和装置。

在一个示例性实施例中，公开了用于控制交流(AC)电机的装置。该装置包括处理器，所述处理器被配置成用于确定与驱动交流电机的逆变器的多个相电压对应的多个瞬时电压。处理器进一步被配置成用于基于所述多个瞬时电压确定逆变器的实际线间电压。处理器进一步被配置成用于基于所确定的实际线间电压和端子电压阈值，确定用于控制交流电机的端子电压反馈。

在又一示例性实施例中，处理器被配置成用于基于至少一个正电流阈值和负电流阈值，通过确定与逆变器的对应相相关联的瞬时电流极性，来确定所述多个瞬时电压。处理器进一步地被配置成用于通过下述方式确定所述多个瞬时电压：在瞬时电流极性小于正电流阈值并且大于负电流阈值时，基于与逆变器的对应相相关联的至少一个开关两端的电压通过确定所述多个瞬时电压；以及，在至少一个瞬时电流极性大于正电流阈值并且该瞬时电流极性小于负电流阈值时，基于与逆变器的对应相相关联的瞬时电流极性来确定所述多个瞬时电压。

在又一示例性实施例中，处理器被配置成用于通过在脉宽调制模块的单个脉宽调制(PWM)周期和脉宽调制模块的单个脉宽调制周期的一半中的至少一个内，针对逆变器的多个相电压中的每一个，平均所确定的瞬时电压，以确定实际线间电压，其中，脉宽调制模块将用于驱动逆变器的逆变器端子电压的两相表示转换成逆变器端子电压的三相表示。

在又一示例性实施例中，处理器进一步被配置成用于通过确定平均瞬时电压的端子电压空间矢量表示来确定实际线间电压。

在又一示例性实施例中，处理器进一步被配置成用于通过确定平均瞬时电压的端子电压空间矢量表示的端子电压峰值来确定实际线间电压。

在又一示例性实施例中，处理器被配置成用于通过滤波所确定的实际线间电压来确定端子电压反馈。