[发明专利]用于估算感应电动机的转子时间常数的装置

说明书

技术领域

本公开涉及一种估算感应电动机的转子时间常数的技术，特别地涉及一种用于估算感应电动机的转子时间常数的装置。

背景技术

在此背景技术部分中公开的信息仅用于增强对本公开的一般背景的理解，而不应当作为承认或者任何形式的暗示该信息构成对于本领域技术人员来说已知的现有技术。

一般地，使用电动机作为动力源的车辆（如混合电动车辆（HEV）和电动车辆（EV））需要高水平的精确转矩控制。近来，因为由于稀土金属的价格增加使得永磁型电动机的价格增加，所以作为HEV和EV的驱动电动机的感应电动机受到关注。

通过使用逆变器（inverter）对交流电动电动机实施矢量控制的技术已经在工业领域中广泛地使用。

对感应电动机实施直接矢量控制或者间接矢量控制，并且一般地执行对电动机的参数变化有较小影响的间接矢量控制。

然而，在执行间接矢量控制的感应电动机中，由外部因素（特别是温度）的改变而引起的转子时间常数的变化对转矩产生有影响，并且如果转矩产生时的变化增加，那么由于外部因素而使加速性能、运行质量和驱动质量改变时就会出现问题。与此相关地，公开了这样一种技术：其中转子时间常数被实时地估算以使得转矩产生时的变化最小。

图1是图示出根据现有技术的用于估算感应电动机的转子时间常数的装置的构造图。

在类似上述的系统中，从转子参数获得的d轴电压可以是电流控制器110的输出可以是

尽管这两个值在理想情况下必须是相等的，但是如果转子时间常数τ_r由于诸如温度等因素而改变，则所计算出的转差速率与实际转差速率之间产生有差值从而使得电流控制器110的输出与所计算出的d轴输出不同。

使用差值获得转子时间常数的改变值Δτ_r，而用于控制的转子时间常数通过映射到（reflecting to）转子时间常数的初始值τ_r0而被校正。

如上所述，用于估算感应电动机的转子时间常数的常规装置估算该转子时间常数，由此使得所产生的转矩的改变值最小。

然而，在如上使用d轴电压的情况下，由于定子瞬态电感σL_s的值是小的，所以由于转子时间常数τ_r的变化而导致的实际电压变化也是小的。此外，当q轴电流被转矩命令改变时，轻载时的d轴电压的值是小的从而使得其不足以补偿转子时间常数τ_r的变化。

如从前述中注意到的是，在此所描述的系统的问题在于：该系统只有在负载达到预定的水平时才能应用，以致于需尝试使用d轴电压乘以速度或者乘以d轴电流的方法。

然而，尽管存在上述尝试，但是常规系统仍然存在这样的问题：在高速运行期间，d轴电压的值的变化不够大从而不能检测转子时间常数的变化，使得不易于将该方法应用到主要使用高速运行的EV/HEV驱动电动机。

发明内容

本部分提供了本公开的一般概要，而并非是其全部范围或其所有特征的完全公开。

本公开的示例性方案基本上至少解决了上述问题和/或缺点，并且提供了下面的优点。因此，本公开的方案提供了一种用于估算感应电动机的转子时间常数的装置，该感应电动机构造为通过较少受到周围环境或者操作条件的影响而总是产生预定水平的转矩。

然而，应当强调的是，本公开并不限于上面解释的特定公开。应当理解的是，这里没有提到的其它技术主题可以被本领域的技术人员所领会。

在本公开的一个总方案中，提供了一种用于估算转子时间常数的装置，所述装置包括：电流控制器，其接收d轴电流命令值和q轴电流命令值从而输出q轴电压命令值；估算器，其接收所述d轴电流命令值和所述q轴电流命令值从而输出q轴电压估算值；控制器，其输出转子时间常数的改变值，所述改变值是所述q轴电压命令值与所述q轴电压估算值之间的差值；以及加法器，其将转子时间常数的所述改变值与转子时间常数相加从而输出改变后的转子时间常数。

在一些示例性实施例中，所述电流控制器使用改变后的转子时间常数执行电流控制。

在一些示例性实施例中，所述估算器使用q轴电压等式以输出q轴电压估算值。

在一些示例性实施例中，所述控制器利用比例积分控制来输出所述转子时间常数的改变值。

在一些示例性实施例中，所述装置进一步包括第一选择器，其使用预定的第一参考表根据所述感应电动机的温度来选择所述转子时间常数。