[发明专利]永磁同步电机的弱磁控制的方法、系统及电动车

说明书

本发明提供了一种永磁同步电机的弱磁控制的方法、系统及电动车，当永磁同步电机未运行至MTPV曲线上时，通过d轴电压反馈闭环，增加I_d即使输出电压U_s减小趋势，实现恒力矩稳定运行；在永磁同步电机运行至MTPV曲线上后，通过q轴电压反馈闭环减小I_q使输出电压U_s减小趋势，使得永磁同步电机的输出电压U_s永远被控制在电压极限椭圆内，避免了电机的失控。

技术领域

本发明涉及永磁同步电机技术领域，尤其涉及一种永磁同步电机的弱磁控制的方法、系统及电动车。

背景技术

永磁同步电机是当前新能源汽车电驱动系统中所采用的高性能电机，它具有高功率密度、高效率、脉动转矩小和较宽的弱磁调速范围等优点，是新能源车驱动电机的最佳选择。永磁同步电机的控制可分为基速以下的恒转矩控制和基速以上的恒功率控制。矢量控制理论的应用使永磁同步电机控制系统实现了快速性，准确性和精密性，但电动机端电压随转速升高，受逆变器IGBT产生的最大电压和电机本身的限制，不能超过逆变器承受的最大电压，当达到逆变器IGBT输出的最大电压后，永磁同步电机电枢绕组电流不能再增大，要想转速继续升高，需要减弱电动机磁场进行弱磁控制。

永磁同步电机弱磁控制原理来自于对他励直流电机的调磁控制。由于永磁同步电机的励磁磁动势是由永磁体产生的而无法调节，所以，当定子电压达到最大值时，要想继续升高转速只有靠调节交轴电流iq和直轴电流id来实现，增加电机直轴去磁电流分量来减弱气隙合成磁场，从而维持电压平衡关系，获得弱磁升速效果。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种在弱磁控制过程中防止电压失控的永磁同步电机的弱磁控制的方法、系统及电动车。

本发明公开了一种永磁同步电机的弱磁控制的方法，包括如下步骤：设定永磁同步电机的逆变器d轴限制系数coeff_d和q轴限制系数coeff_q，得到d轴限制电压U_max*coeff_d和q轴限制电压U_max*coeff_q；其中U_max为永磁同步电机的逆变器的最大输出极限电压，且coeff_q＞coeff_d；实时获取永磁同步电机的逆变器的输出电压U_s，当输出电压U_s小于q轴限制电压U_max*coeff_q时，则将输出电压U_s与d轴限制电压U_max*coeff_d做差，得到d轴电压参考值，将所述d轴电压参考值作为d轴调节器的输入，使得所述d轴调节器输出d轴电流调节值ΔI_d；将ΔI_d作为d轴电流的增值，不断增加d轴电流使得输出电压U_s减小，直至输出电压U_s在电压极限椭圆内；当输出电压U_s大于等于q轴限制电压U_max*coeff_q时，则将输出电压U_s与q轴限制电压U_max*coeff_q做差，得到q轴电压参考值，将所述q轴电压参考值作为q轴调节器的输入，使得所述q轴调节器输出q轴电流调节值ΔI_q；将ΔI_q作为d轴电流的减值，不断减小轴q轴电流使得输出电压U_s减小，直至输出电压U_s在电压极限椭圆内。

优选的，所述d轴调节器输出的d轴电流调节值与d轴电流原始值之和I_dcmd的最高限制值为MTPV曲线，其中I_dcmd为电流环的电流指令值，使得所述永磁同步电机的逆变器的d轴输出电流I_dcmd和q轴输出电流I_qcmd未运行至MTPV曲线上时，通过所述d轴调节器输出d轴电流调节值ΔI_d，以增加d轴电流。