[发明专利]防止逆变器处于饱和状态的控制方法

说明书

一种防止逆变器处于饱和状态的控制方法，包括：对直轴请求电流i_dref和交轴请求电流i_qref分别进行PID控制，得到直轴请求电压v_dref和交轴请求电压v_qref；根据逆变器的工作状态对直轴请求电压v_dref和交轴请求电压v_qref进行调整，得到调整后直轴电压v_d和调整后交轴电压v_q，以使逆变器工作于未饱和状态。本发明的控制方法能够防止逆变器工作于饱和状态，使电机的控制更加稳定，对逆变器的保护更加有效。

技术领域

本发明涉及永磁同步电机的控制技术领域，具体地说，涉及一种防止逆变器处于饱和状态的控制方法。

背景技术

随着电力电子技术、微电子技术、新型电机控制理论以及稀土永磁材料的快速发展，永磁同步电动机得以迅速的推广应用。与传统的电励磁同步电机相比，永磁同步电动机具有损耗少、效率高、节电效果明显的优点，又因无需励磁电流，没有励磁损耗，提高了电动机的效率和功率密度，因而它是近几年研究较多并在各个领域中应用越来越广泛的一种电动机。特别是随着当前电动汽车及混合动力汽车突飞猛进的发展，永磁同步电动机在新能源汽车领域得到了非常广泛的应用。

电池母线电压是永磁同步电机及其控制系统中的一个重要参数,其值不仅对控制系统中的整流器和逆变器的容量、成本等有影响，而且对永磁同步电机的设计及运行性能都有很大影响。为了提高永磁同步电机中电池母线电压的利用率，各种提供电池母线电压利用率的方法应运而生，但是为此也带来了一些问题，例如如果电压利用率的系数选择不当将会导致电压过高，超过逆变器的额定值，使逆变器达到饱和。另外，为了增加永磁同步电机系统的稳定性，在系统中增加了PID(比例(Proportion)、积分(Integration)、微分(Differentiation))控制器，但是如果对直轴和交轴电流的PID调节控制不稳的话，就会导致直轴和交轴电压过高，当电压值超过逆变器的承受能力时，逆变器也会饱和，而逆变器饱和很容易导致逆变器元器件的损坏。

针对上述现象引起的逆变器饱和，目前还没有有效的解决方案。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于永磁同步电机逆变器饱和导致器件损坏，从而提出一种防止逆变器工作于饱和状态，使电机的控制更加稳定，对逆变器的保护更加有效的防止逆变器处于饱和状态的控制方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种防止逆变器处于饱和状态的控制方法，包括：

对直轴请求电流i_dref和交轴请求电流i_qref分别进行PID控制，得到直轴请求电压v_dref和交轴请求电压v_qref；

根据逆变器的工作状态对直轴请求电压v_dref和交轴请求电压v_qref进行调整，得到调整后直轴电压v_d和调整后交轴电压v_q，以使逆变器工作于未饱和状态。

上述方法中，所述根据逆变器的工作状态包括根据直轴请求电压v_dref、交轴请求电压v_qref及直流母线电压v_{dc_link}判断逆变器是否处于饱和状态。

上述方法中，所述根据直轴请求电压v_dref、交轴请求电压v_qref及直流母线电压v_{dc_link}判断逆变器是否处于饱和状态，包括：

计算直轴请求电压v_dref和交轴请求电压v_qref的平方和；并与直流母线电压v_{dc_link}的平方的三分之一比较大小；