[发明专利]使电动机稳定地停止的装置和方法

权利要求书

1.一种使电动机(21)稳定地停止的装置，其特征在于，包括：

频率指令单元(1)，其用于响应转速指令，产生使所述电动机达到所需转速对应的操作频率(f_ref)；

正常控制的轴向与角度控制器，其用于在电动机处于正常控制模式时，产生第一q轴电流参考值(iq_ref1)和第一d轴电流参考值(id_ref1)，以及估计出所述电动机的转子磁链的实时位置以得到第一同步角度(Theta_fed)；

制动状态的轴向与角度控制器，其用于在电动机处于制动停止模式时，产生第二q轴电流参考值(iq_ref2)、第二d轴电流参考值(id_ref2)、以及第二同步角度(Theta_ref)；

电流参考值选择单元(15)，其用于在电动机处于正常控制模式时，将所述第一q轴电流参考值和所述第一d轴电流参考值分别作为最终q轴电流参考值(iq_ref)和最终d轴电流参考值(id_ref)输出，还用于在电动机处于制动停止模式时，将所述第二q轴电流参考值和所述第二d轴电流参考值分别作为所述最终q轴电流参考值和所述最终d轴电流参考值输出；

同步角度选择单元(17)，其用于在电动机处于正常控制模式时，将所述第一同步角度作为最终同步角度(Theta_e)输出，还用于在电动机处于制动停止模式时，将所述第二同步角度作为所述最终同步角度输出；

其中，所述正常控制模式对应于电动机的正常工作期间，以及在接收到电动机停止命令之后所述操作频率按设定斜坡逐渐减小且大于停止频率的期间；制动停止模式对应于操作频率等于停止频率以及小于停止频率的期间。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述正常控制的轴向与角度控制器包括：

速度PI控制器(2)，其用于在电动机处于正常控制模式时，产生与负载匹配的所述第一q轴电流参考值；

正常控制d轴电流发生器(3)，其用于在电动机处于正常控制模式时，产生磁通控制电流的第一d轴电流参考值。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述制动状态的轴向与角度控制器包括：

制动q轴电流发生器(12)，其用于在电动机处于制动停止模式时，产生所述第二q轴电流参考值；

制动d轴电流发生器(13)，其用于在电动机处于制动停止模式时，产生所述第二d轴电流参考值；

制动角度积分器(14)，其用于在电动机处于制动停止模式时，对所述操作频率进行积分，产生所述第二同步角度。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

q轴电流PI控制器(4)，其用于依据所述最终q轴电流参考值，产生q轴电压参考值(Uq_ref)；

d轴电流PI控制器(5)，其用于依据所述最终d轴电流参考值，产生d轴电压参考值(Ud_ref)；

空间矢量脉宽调制单元(6)，其用于根据所述q轴电压参考值、所述d轴电压参考值以及所述最终同步角度，产生提供给用于驱动所述电动机的逆变器单元(20)的驱动脉冲序列、以及用于磁链观测的两相静止坐标系参考电压(U_alfa，U_beta)。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括：

转子磁链角度观测和速度估计单元(8)，其用于根据所述两相静止坐标系参考电压和两相静止坐标系下的电流(i_alfa，i_beta)，推定所述电动机的转子磁链的实时位置和所述电动机的机械轴实时频率(f_fed)，所述实时位置包括所述第一同步角度，所述机械轴实时频率被反馈以与所述操作频率形成转速闭环控制。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：

三相-两相变换单元(7)，其用于将采样到的所述电动机的电流(ias，ibs)转换为所述两相静止坐标系下的电流。