[发明专利]交流电动机运行速度的弱磁控制方法及装置

说明书

本发明涉及自动控制技术领域，公开了一种交流电动机运行速度的弱磁控制方法及装置。本发明中，该方法包括：获取转矩内环输出的直轴输出电压；根据直轴输出电压确定弱磁转速补偿；根据弱磁转速补偿调节实际转速给定，根据调节后的实际转速给定控制交流电动机转速。本发明的实施方式通过获取直轴电压确定弱磁转速补偿，并根据弱磁转速补偿调节弱磁转速补偿后的实际转速给定进而控制交流电动机的转速。这样使得电动机在深度弱磁运行时，通过弱磁转速补偿后的实际转速给定来控制交流电动机的转速，能够达到防止电动机失控的目的，同时提高电动机工作的稳定性。

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，特别涉及交流电动机运行速度的弱磁控制方法及装置。

背景技术

在常规的交流电动机矢量控制方法中，随着电动机转速的增加，需要电力变换器输出的电压呈线性增长趋势。但是，电力变换器输出的电压是有限的。当电动机控制需求电压超过电力变换器的最大输出电压时(即电力变换器输出的最大电压不能满足电动机实际工作的电压要求)，就需要对电动机进行弱磁控制。

而在弱磁控制(例如：电压闭环等方法)中，随着电动机转速的逐渐升高以及对电动机施加的负载增大，都会引起弱磁深度的加深。以电动机处于电动模式运行为例：如图1所示，电动机进入弱磁控制后，随着弱磁深度的加深，直轴输出电压(即图中的U_d曲线)逐渐减小到-1p.u(由所得，其公式含义为直流母线电压与的比值；其对应的物理意义是变频器输出相电压峰值线性运行区能达到的极限值，且此相电压极限值的标幺为-1p.u)，而交轴输出电压(即图中的U_q曲线)逐渐下降到0p.u，此时，电动机很容易出现饱和失控。也就是说，当电力变换器直轴输出电压的绝对值逐渐增大并且达到电力变换器输出电压的极限值时，电动机就会出现饱和失控甚至电动机损坏。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种交流电动机运行速度的弱磁控制方法及装置，使得电动机在深度弱磁运行时，能够达到防止电动机失控的目的，提高电动机工作的稳定性。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种交流电动机运行速度的弱磁控制方法，包含以下步骤：

获取转矩内环输出的直轴输出电压；

根据直轴输出电压确定弱磁转速补偿；

根据弱磁转速补偿调节实际转速给定，根据调节后的实际转速给定控制交流电动机转速。

本发明的实施方式还提供了一种交流电动机运行速度的弱磁控制装置，包含：获取模块、确定模块、处理模块；

获取模块，用于获取转矩内环输出的直轴输出电压；

确定模块，用于根据所述直轴输出电压确定弱磁转速补偿；

处理模块，用于根据弱磁转速补偿调节实际转速给定，根据调节后的实际转速给定控制交流电动机转速。

本发明实施方式相对于现有技术而言，本实施方法通过获取直轴电压确定弱磁转速补偿，并根据弱磁转速补偿调节实际转速给定进而控制交流电动机的转速。这样使得电动机在深度弱磁运行时，通过弱磁转速补偿后的实际转速给定来控制交流电动机的转速，能够达到防止电动机失控的目的，同时提高电动机工作的稳定性。

另外，计算直轴输出电压的绝对值与预设电压阈值的差值；根据差值确定弱磁转速补偿。使得能够根据直轴输出电压的变化调节实际转速给定，以控制交流电动机转速，防止交流电动机失控。

另外，根据差值确定第一速度给定；对第一速度给定进行限幅运算后得到弱磁转速补偿。限幅运算限制了弱磁转速补偿的数值，提高了电动机控制系统调节电动机转速的有效性以及稳定性。

另外，将弱磁转速补偿与第二速度给定求和得到实际速度给定。