[发明专利]弱磁电流控制方法及装置

权利要求书

1.一种弱磁电流控制方法，其特征在于，包括：

确定逆变器的最大输出电压值，并计算所述逆变器的当前输出电压的平方，所述当前输出电压的平方为当前d轴电压和当前q轴电压的平方和；

根据所述最大输出电压值，计算弱磁电压阈值的平方；

判断所述当前输出电压的平方是否大于等于所述弱磁电压阈值的平方；

若是，则开启弱磁，d轴电流进入弱磁状态；

计算在弱磁状态下的d轴电压命令值和q轴电压命令值；

根据所述弱磁电压阈值的平方和所述d轴电压命令值，计算q轴电压最大值；

判断所述q轴电压命令值是否大于所述q轴电压最大值；若是，则将所述q轴电压最大值作为所述q轴电压命令值，否则保持所述q轴电压命令值不变；

在弱磁状态下，实时判断所述逆变器的当前输出电压的平方是否小于所述弱磁电压阈值的平方；若是，则退出弱磁状态；

其中，所述逆变器为永磁同步电机驱动系统；所述计算在弱磁状态下的d轴电压命令值和q轴电压命令值之后，且所述计算q轴电压最大值之前，所述方法还包括：

获取当前的母线电压最小值，并计算当前的母线电压最小值和母线电压峰值之间的当前比值；根据所述当前比值，确定母线电容的当前容量；根据所述当前容量所在的容量区间，确定所述母线电容是否发生容量中度减少；

若是，则计算母线电压峰值和母线电压最小值之间的差值，并对所述差值进行PR调节，对PR调节得到的数据进行解耦得到q轴调节电压值和d轴调节电压值；

根据所述d轴调节电压值和所述q轴调节电压值，对所述d轴电压命令值和所述q轴电压命令值进行更新；

其中，若所述当前容量所在的容量区间为第三容量区间，则所述母线电容发生容量中度减少；所述第三容量区间为预先标定的曲线关系中的一个容量区间，所述曲线关系表征电机在额定转速下预设比值与母线电容容量之间的曲线关系，在所述曲线关系中标定有所述母线电容的不同减少程度各自对应的容量区间；其中，所述不同减少程度对所述永磁同步电机驱动系统的运行过程的影响严重程度不同；所述预设比值为母线电压最小值与母线电压峰值之间的比值；

其中，根据所述d轴调节电压值和所述q轴调节电压值，对所述d轴电压命令值和所述q轴电压命令值进行更新，包括：

将所述q轴电压命令值与所述q轴调节电压值做差，得到更新后的q轴电压命令值，将所述d轴电压命令值与所述d轴调节电压值做差，得到更新后的d轴电压命令值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用第一公式计算所述最大输出电压值，所述第一公式包括：

式中，V_max为所述最大输出电压值，V_DC为所述逆变器的母线电压。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用第三公式计算所述弱磁电压阈值的平方，所述第三公式包括：

式中，为所述弱磁电压阈值的平方，V_max为所述最大输出电压值，α为弱磁电压系数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算在弱磁状态下的d轴电压命令值，包括：

计算电压误差值，所述电压误差值为所述弱磁电压阈值的平方与所述当前输出电压的平方之间的差值；

对所述电压误差值进行电压环的PI调节，得到d轴电流命令值；

对所述d轴电流命令值进行电流环的PI调节，得到d轴电压命令值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算在弱磁状态下的q轴电压命令值，包括：

获取电机转速，将预设转速与所述电机转速进行做差，得到转速差值；

将所述转速差值进行速度环的PI调节，得到q轴电流命令值；

将所述q轴电流命令值进行力矩环路调节，得到q轴电压命令值。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用第四公式计算所述q轴电压最大值，所述第四公式包括：

式中，V_qmax为所述q轴电压最大值，为所述d轴电压命令值的平方，为所述弱磁电压阈值的平方。

7.一种弱磁电流控制装置，其特征在于，包括：

第一计算模块，用于确定逆变器的最大输出电压值，并计算所述逆变器的当前输出电压的平方，所述当前输出电压的平方为当前d轴电压和当前q轴电压的平方和；

第二计算模块，用于根据所述最大输出电压值，计算弱磁电压阈值的平方；

第一判断模块，用于判断所述当前输出电压的平方是否大于等于所述弱磁电压阈值的平方；若是，则开启弱磁，d轴电流进入弱磁状态；

第三计算模块，用于计算在弱磁状态下的d轴电压命令值和q轴电压命令值；

第四计算模块，用于根据所述弱磁电压阈值的平方和所述d轴电压命令值，计算q轴电压最大值；

第二判断模块，用于判断所述q轴电压命令值是否大于所述q轴电压最大值；若是，则将所述q轴电压最大值作为所述q轴电压命令值，否则保持所述q轴电压命令值不变；

第三判断模块，用于在弱磁状态下，实时判断所述逆变器的当前输出电压的平方是否小于所述弱磁电压阈值的平方；若是，则退出弱磁状态；

其中，所述逆变器为永磁同步电机驱动系统；

所述装置还包括：

第五计算模块，用于在所述第三计算模块计算在弱磁状态下的d轴电压命令值和q轴电压命令值之后，且所述第四计算模块计算q轴电压最大值之前，用于执行如下步骤：

获取当前的母线电压最小值，并计算当前的母线电压最小值和母线电压峰值之间的当前比值；根据所述当前比值，确定母线电容的当前容量；根据所述当前容量所在的容量区间，确定所述母线电容是否发生容量中度减少；

若是，则计算母线电压峰值和母线电压最小值之间的差值，并对所述差值进行PR调节，对PR调节得到的数据进行解耦得到q轴调节电压值和d轴调节电压值；

根据所述d轴调节电压值和所述q轴调节电压值，对所述d轴电压命令值和所述q轴电压命令值进行更新；

其中，若所述当前容量所在的容量区间为第三容量区间，则所述母线电容发生容量中度减少；所述第三容量区间为预先标定的曲线关系中的一个容量区间，所述曲线关系表征电机在额定转速下预设比值与母线电容容量之间的曲线关系，在所述曲线关系中标定有所述母线电容的不同减少程度各自对应的容量区间；其中，所述不同减少程度对所述永磁同步电机驱动系统的运行过程的影响严重程度不同；所述预设比值为母线电压最小值与母线电压峰值之间的比值；

其中，所述第五计算模块中的根据所述d轴调节电压值和所述q轴调节电压值，对所述d轴电压命令值和所述q轴电压命令值进行更新，具体包括：

将所述q轴电压命令值与所述q轴调节电压值做差，得到更新后的q轴电压命令值，将所述d轴电压命令值与所述d轴调节电压值做差，得到更新后的d轴电压命令值。