[发明专利]一种基于永磁同步电机的弱磁控制系统及其控制方法

权利要求书

1、一种基于永磁同步电机的弱磁控制系统，其特征在于该系统包括扭矩输入模块、扭矩-电流查表模块、矢量控制和解耦模块、空间矢量脉宽调制和逆变器模块、弱磁控制模块以及永磁同步电机；所述扭矩-电流查表模块接收扭矩输入模块的命令并输出直轴查表电流和交轴查表电流；所述弱磁控制模块接收矢量控制和解耦模块输出的直轴参考电压和交轴参考电压，并输出直轴去磁电流分量；所述直轴去磁电流分量与直轴查表电流相加后再与永磁同步电机输出的直轴电流相减，其差值输入矢量控制和解耦模块；所述交轴查表电流在与永磁同步电机输出的交轴电流相减后输入矢量控制和解耦模块；所述矢量控制和解耦模块输出直轴参考电压和交轴参考电压至空间矢量脉宽调制和逆变器模块，矢量脉宽调制和逆变器模块与永磁同步电机相连。

2、一种基于永磁同步电机的弱磁控制系统的控制方法，其特征在于：当永磁同步电机在低于基速运行时，弱磁控制模块不工作；当永磁同步电机在高于基速运行时，弱磁控制模块从矢量控制和解耦模块采集交轴参考电压值和直轴参考电压值作为输入信号，并输出直轴去磁电流分量到矢量控制和解耦模块的直轴电流输入回路。

3、根据权利要求2所述的基于永磁同步电机的弱磁控制系统的控制方法，其特征在于：当永磁同步电机在高于基速运行时，扭矩-电流查表模块根据输入的扭矩命令查扭矩-电流表，并输出交轴查表电流和直轴查表电流，其中交轴查表电流与从永磁同步电机输出的交轴电流相比较，其差值输入至矢量控制和解耦模块；弱磁控制模块输出的直轴去磁电流分量与扭矩-电流查表模块输出的直轴查表电流叠加后再与从永磁同步电机输出的直轴电流相比较，其差值输入至矢量控制和解耦模块；矢量控制和解耦模块经过计算后输出直轴参考电压和交轴参考电压至空间矢量脉宽调制和逆变器模块，再经过空间矢量脉宽调制和逆变器模块的变换后送到永磁同步电机。

4、根据权利要求3所述的基于永磁同步电机的弱磁控制系统的控制方法，其特征在于：当永磁同步电机在低于基速运行时，扭矩-电流查表模块根据输入的扭矩命令查扭矩-电流表，输出交轴查表电流和直轴查表电流，其中交轴查表电流与从永磁同步电机输出的交轴电流相比较，其差值输入至矢量控制和解耦模块；直轴查表电流与从永磁同步电机输出的直轴电流相比较，其差值输入至矢量控制和解耦模块；矢量控制和解耦模块经过计算后输出直轴参考电压和交轴参考电压至空间矢量脉宽调制和逆变器模块，再经过空间矢量脉宽调制和逆变器模块的变换后送到永磁同步电机。

5、根据权利要求2或3或4所述的基于永磁同步电机的弱磁控制系统的控制方法，其特征在于：所述弱磁控制模块根据矢量控制和解耦模块输出的直轴参考电压和交轴参考电压进行计算后输出直轴去磁电流分量，所述直轴参考电压和交轴参考电压越大，所输出的直轴去磁电流分量就越小。

6、根据权利要求5所述的基于永磁同步电机的弱磁控制系统的控制方法，其特征在于：所述弱磁控制模块包括比例积分控制器和NORM运算器，所述矢量控制和解耦模块输出的直轴参考电压和交轴参考电压经过NORM运算器计算后输出电压矢量，所述电压矢量与调制电压相减后，其差值经过比例积分控制器的积分后输出；所述NORM运算器中的运算公式为：，其中Udref为直轴参考电压，Uqref为交轴参考电压，所述调制电压约等于永磁向步电机的直流母线电压。

7、根据权利要求6所述的基于永磁同步电机的弱磁控制系统，其特征在于所述调制电压略小于永磁同步电机的直流母线电压。