[发明专利]表面式永磁同步电机的直接转矩控制方法及系统

权利要求书

1.一种表面式永磁同步电机的直接转矩控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)获取定子电压和定子电流；

(2)根据定子电压和定子电流，计算电磁转矩T_e和定子磁链ψ_s；

(3)根据电磁转矩T_e和定子磁链ψ_s，计算当前时刻的转矩角δ，结合转矩角参考值δ*得到下一采样周期内的转矩角变化量Δδ；

(4)根据下一采样周期内的转矩角变化量Δδ以及定子磁链与α轴之间的相角ρ_s，得到下一周期定子磁链与α轴之间的相角参考值ρ_sref；

(5)根据下一周期定子磁链与α轴之间的相角参考值ρ_sref以及定子磁链参考值计算得到α轴和β轴的定子电压参考值U_sα和U_sβ，将其作为电压空间矢量调制的输入，实现对表面式永磁同步电机的直接转矩控制。

2.如权利要求1所述的表面式永磁同步电机的直接转矩控制方法，其特征在于，所述步骤(3)中，转矩角参考值δ*通过如下方法得到：

(A1)获取电机转速ω；

(A2)将电机转速参考值ω*与电机转速ω的差值进行PI调节得到电磁转矩参考值T_e*；

(A3)根据电磁转矩参考值T_e*和定子磁链参考值计算得到转矩角参考值δ*。

3.如权利要求2所述的表面式永磁同步电机的直接转矩控制方法，其特征在于，电机转速参考值ω*和定子磁链参考值为预先设定量。

4.如权利要求1至3中任一项所述的表面式永磁同步电机的直接转矩控制方法，其特征在于，所述步骤(3)中，当前时刻的转矩角δ为：

其中，为电磁转矩的幅值，p为电机极对数，|ψ_f|为转子磁链的幅值，|ψ_s|为定子磁链的幅值，L_s为定子电感。

5.一种表面式永磁同步电机的直接转矩控制系统，其特征在于，包括：

第一模块，用于获取定子电压和定子电流；

第二模块，用于根据定子电压和定子电流，计算电磁转矩T_e和定子磁链ψ_s；

第三模块，用于根据电磁转矩T_e和定子磁链ψ_s，计算当前时刻的转矩角δ，结合转矩角参考值δ*得到下一采样周期内的转矩角变化量Δδ；

第四模块，用于根据下一采样周期内的转矩角变化量Δδ以及定子磁链与α轴之间的相角ρ_s，得到下一周期定子磁链与α轴之间的相角参考值ρ_sref；

第五模块，用于根据下一周期定子磁链与α轴之间的相角参考值ρ_sref以及定子磁链参考值计算得到α轴和β轴的定子电压参考值U_sα和U_sβ，将其作为电压空间矢量调制的输入，实现对表面式永磁同步电机的直接转矩控制。