[发明专利]电机矢量控制中励磁电流的动态控制方法

摘要

本发明提供了一种电机励磁电流的控制方法，可应用在高动态性能电机驱动的矢量控制系统中。本发明可应用在有位置传感器矢量控制或无位置传感器矢量控制中，适用于所有具有旋转磁场的交流电机，例如异步电机和同步电机或者直流无刷电机，同时电机在整个速度范围内运行时都可以动态控制电机励磁电流的大小，从而实现励磁电流控制的无电机参数化，而且高速运行时可实时自动实现通常意义上的弱磁控制。应用这种方法，不仅避免了矢量控制法事先需要检测计算电机参数等繁杂的过程，而且可以自动适应同一电机在不同工况时的运行状态所导致的参数变化，极为简便实用。

主权项

1.(1)使用有位置传感器或无位置传感器电机矢量控制法驱动异步电机或永磁同步电机等各种交流旋转电机时，当控制系统需要决定电机励磁电流指令值时，选择一条合适的电机输出线电压/转子频率的曲线(V/F曲线)，在CPU等演算装置内建立起一张输出线电压/频率的表格，利用当前电机的转子运行频率f_r，计算得出当前的变频器输出电压指令值同时计算出此时变频器的输出线电压V_out，然后根据电机种类决定励磁电流初值I_{1M_0}，最后通过输出电压指令值和变频器的输出线电压V_out之间的比例微分PI计算得到励磁电流指令值的一种励磁电流动态控制方法。(2)上述权利要求项(1)中，励磁电流指令值按照下述计算式进行计算的比例微分PI计算方法。i1M*=I1M_0+KP(Vout*-Vout)+KI∫(Vout*-Vout)dt]]>式1(3)上述权利要求项(1)中，电机输出线电压/转子频率的曲线可根据电机负载特性，选择①直线、②S曲线、转矩低减曲线③或转矩增强曲线④，也可由客户自定义特性曲线的一种电机最优励磁电流的选择方法。(4)上述权利要求项(1)中，用矢量控制中励磁电流控制环输出的励磁电压和转矩电流控制环输出的转矩电压计算出两者的均方根值，然后用比电机额定电压略大的数值加以极限值处理后得到变频器输出线电压的一种输出电压计算方法。(5)上述权利要求项(2)中，励磁电流指令值的比例微分PI计算部分中，根据电机种类不同，预先设置适当的励磁电流初值I_{1M_0}的一种励磁电流动态控制方法。(6)上述权利要求项(2)中，使用一次或二次低通滤波器LPF，或用移动平均法将计算得到的励磁电流指令值加以滤波处理后作为最终励磁电流指令值的一种励磁电流平滑处理方法。(7)上述权利要求项(2)中计算得到的励磁电流指令值，按照电机的不同种类，异步电机或他励式同步电机时加以正数的下限值～正数的上限值，永磁同步电机或直流无刷电机加以负数的下限值～正数的上限值，分别加以不同的上下限处理一种励磁电流极限值的处理方法。