[发明专利]永磁同步电机弱磁控制方法和控制装置

说明书

本发明公开了一种永磁同步电机弱磁控制方法和控制装置，所述方法包括：利用dq轴交叉弱磁系数k对永磁同步电机的d、q轴的电流误差值Δi_d和Δi_q进行修正，得到Δ′i_d和Δ′i_q；计算Δ′i_d和Δ′i_q分别经过d、q轴电流比例积分调节器后得到的电压矢量；根据计算的电压矢量输出对应驱动信号，实现对所述永磁同步电机的控制。本发明在控制电机运行过程中对电机参数不敏感、计算量小且无需滤波器，从而受电机参数变化的影响小，系统响应延时小，性能较优。

技术领域

本发明涉及永磁同步电机控制技术领域，特别是指一种永磁同步电机弱磁控制方法和控制装置。

背景技术

在永磁同步电机调速控制领域，有许多应用场合需要电机的高速运行，但是由于电机反电动势是与定子磁链和电机转速成正比，所以当转速超过一定的值时有可能会因为反电动势(EMF)大于逆变器所能提供的最大定子电压而出现所谓的电压饱和。解决的方法是可以通过boost(升压)电路升高直流母线电压；另一种方法是采用弱磁控制，弱磁控制的基本思想是给定去磁的d轴电流从而减小EMF的大小，使系统有足够的电压保证电机运行在高速区。弱磁是一种简单有效的方法，从d轴电流的给定方面，学者提出了一些方法来实现电机的高速弱磁运行。

例如，一种查表法需要提前计算得到一个查找表，在系统实际运行过程中，通过查表的方式来获得d轴电流信息，但是电机运行状态实时变化，这种查表的方法虽然较为简单但是误差较大。

另一种方法则是基于永磁同步电机模型的解析法求解所需的d轴电流，这种方法虽然简单、快速但是它对于电机参数比较敏感。需要根据电压极限椭圆和电流极限圆来计算当前时刻的d轴弱磁电流，这种解析的方法需要用到电机的永磁体磁链、d轴电感等参数，在电机运行过程中计算结果受电机参数变化的影响较大。

此外，还有文献通过电压误差反馈、电流误差反馈等误差反馈的方式来获取d轴弱磁电流，但这些基于误差反馈的方法都需要设计滤波器，而滤波器的加入将会导致系统响应的延时，影响系统的性能。因此，需要开发一种对电机参数不敏感、计算量小同时不需要滤波器设计的性能较优的永磁同步电机弱磁控制方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种永磁同步电机弱磁控制方法和控制装置，在控制电机运行过程中对电机参数不敏感、计算量小且无需滤波器，从而受电机参数变化的影响小，系统响应延时小，性能较优。

基于上述目的本发明提供一种永磁同步电机弱磁控制方法，包括：

利用dq轴交叉弱磁系数k对永磁同步电机的d、q轴的电流误差值Δi_d和Δi_q进行修正，得到Δ′i_d和Δ′i_q；

计算Δ′i_d和Δ′i_q分别经过d、q轴电流比例积分调节器后得到的电压矢量；

根据计算的电压矢量输出对应驱动信号，实现对所述永磁同步电机的控制。

进一步，在所述利用dq轴交叉弱磁系数k对永磁同步电机的d、q轴的电流误差值Δi_d和Δi_q进行修正前，还包括：

根据永磁同步电机的d轴电流参考值和q轴电流初始值以及当前的d轴电流采样值i_d和q轴电流采样值i_q分别计算d、q轴的电流误差值Δi_d和Δi_q。

其中，所述系数k为与所述永磁同步电机的转速成正比的系数。

其中，所述系数k＝ω_r·L；