[发明专利]一种永磁同步电机变开关频率调节控制方法

说明书

本发明公开了一种永磁同步电机变开关频率调节控制方法，以使永磁同步电机满足所有工况下进行最优的提高或降低开关频率，通过在传统的转矩控制模式中加入变开关频率调节，从而降低开关损耗与IGBT温度，同时也要求在不同工况满足控制性能的前提下尽可能降低开关频率。

技术领域

本发明涉及同步电机，具体说是一种永磁同步电机变开关频率调节控制方法。

背景技术

随着石油资源的消耗，人们不得不为汽车业的可持续发展思考，新能源汽车将成为汽车发展的主流。我国政府也在实施很多项高科技发展研究计划，其中就包括纯电动及混动车在内的重大专项。电机控制器作为新能源车的首要部件，很大程度上影响了电机的效率和整车的动力性能。IGBT是电机控制器中最主要的部件且技术难度最高，起到评价电机控制器优劣的一个很重要指标。所以降低开关损耗与IGBT温度尤为重要。

发明内容

本发明目的在于为永磁同步电机提供一种变开关频率调节控制方法。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

在完成Park坐标变换后，进行变开关频率调节，所述变开关频率调节是根据不同转速段来划分电机控制运行区间，在不同的运行区间切换PWM开关频率和PI控制器参数。由于转速波动，在不同转速段切换时需要设置切换转速回差。通过标定软件来标定不同转速段及其对应的PWM开关频率和PI控制器参数以及切换转速回差这些标定量。

所述Park坐标变换的目的是将两相静止坐标系下的电流计算得出两相旋转坐标系下的电流。

所述转速回差，是速度在低、中、高速切换时与实际切换速度的偏差。

所述标定量为低速至中速切换的速度值、中速至高速切换的速度值、速度反向更换减少的回差、低速时d轴电流环比例系数Kp、低速时q轴电流环比例系数Kp、中速时d轴电流环比例系数Kp、中速时q轴电流环比例系数Kp、高速时d轴电流环比例系数Kp、高速时q轴电流环比例系数Kp、低速时开关频率、中速时开关频率、高速时开关频率；1个输入变量：电机当前转速绝对值；3个输出变量：开关频率、d轴电流环比例系数Kp、q轴电流环比例系数Kp。

本发明优点在于当电机低转速运行时降低开关频率，降低开关损耗。

附图说明

图1为本发明变开关频率电机控制算法实现流程；

图2是本发明步骤流程图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明，以下结合附图对依据本发明提出的一种永磁同步电机变开关频率调节控制方法进行详细说明。

如图1所示，电机转速分为三个转速段，低速段、中速段、高速段。在每个转速段通过切换PWM开关频率和PI控制器参数来控制电机。由于转速波动，需要在不同转速段切换时需要设置切换转速回差。当电机运行在低速段时，如果当前转速绝对值大于低中速切换转速与切换转速回差之和时，电机切换到中速段；当电机运行在中速段时，如果当前转速绝对值大于中高速切换转速与切换转速回差之和时，电机切换到高速段；当电机运行在高速段时，如果当前转速绝对值小于低中高切换转速与切换转速回差之差时，电机切换到中速段；当电机运行在低速段时，如果当前转速绝对值小于低中速切换转速与切换转速回差之差时，电机切换到中速段；12个标定量：低速至中速切换的速度值、中速至高速切换的速度值、速度反向更换减少的回差、低速时d轴电流环比例系数Kp、低速时q轴电流环比例系数Kp、中速时d轴电流环比例系数Kp、中速时q轴电流环比例系数Kp、高速时d轴电流环比例系数Kp、高速时q轴电流环比例系数Kp、低速时开关频率、中速时开关频率、高速时开关频率；1个输入变量：电机当前转速绝对值；3个输出变量：开关频率、d轴电流环比例系数Kp、q轴电流环比例系数Kp。实现低速段、中速段、高速段转换的流程。

如图2所示，是实现变频调节策略的状态机。该状态机遵循图1流程逻辑，判断当前电机转速绝对值、切换转速、切换转速回差之间的关系式，进行状态跳转，并输出开关频率和电流环比例系数以作为其他控制环节输入参数。