[发明专利]一种高速无刷直流电机弱磁升速控制方法

权利要求书

1.一种高速无刷直流电机弱磁升速控制方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：将无刷直流电机的三相反电势e_a、e_b和e_c进行3s/2s变换，从ABC坐标系变换至αβ坐标系，得到αβ坐标系下的反电势e_α和e_β；再将反电势e_α和e_β由αβ坐标系经过极坐标变换后，得到反电势的模值e_m和角度θ_e；

步骤2：根据转矩、转速和反电势模值，计算三相电流矢量的模值：

电流矢量的模值：

其中，T为电机实际的电磁转矩，ω为电机角速度，e_m为反电势模值，θ为反电势与电流的夹角；

将三相电流i_a、i_b和i_c进行3s/2s变换，将电流从ABC坐标系变换至αβ坐标系下，得到αβ坐标系下的电流反馈值i′_α和i′_β；

步骤3、计算弱磁状态下反电势与电流的夹角：

电机输入电压的极坐标形式为

其中，U_m为输入电压模值，θ_u为输入电压角度，ω_i为电流旋转速度，L为电机电感，i_m为电流模值；

将步骤2中得到电流矢量的模值带入上式可得

计算反电势与电流的夹角

其中，U_m为输入电压模值，ω_i为电流旋转速度，L为电机电感；

步骤4：基于相电流超前角度值θ和反电势模值e_m和角度θ_e，得到αβ坐标系下的电流给定值：

其中：T_set为电机给定的电磁转矩；

步骤5：由αβ坐标系下电流给定值和步骤2得到的电流反馈值计算电压矢量u_α、u_β：

其中：K_Pα和K_Pβ为比例常数，K_Iα和K_Iβ为积分常数，s为积分变量，i_α和i_β为电流给定值，i′_α和i′_β为电流反馈值；

基于得到的u_α、u_β产生PWM波，实现无刷直流电机的弱磁升速控制；

所述T_set由转速给定值与反馈值作差，并经过PI调节器后得到。