[发明专利]一种永磁同步电机最大转矩电流比控制装置

权利要求书

1.一种永磁同步电机最大转矩电流比控制装置，该控制装置包括三相/二相转换单元、二相/三相转换单元、永磁同步电机和改进MTPA控制单元，其特征在于，

所述永磁同步电机与所述三相/二相转换单元连接，该三相/二相转换单元将永磁同步电机的实时三相电流转化为q轴和d轴实时电流；

所述改进MTPA控制单元与所述二相/三相转换单元连接，该改进MTPA控制单元用于将预设初始d轴参考电流、q轴和d轴实时电流转化并获得d轴参考电流

所述三相/二相转换单元与所述改进MTPA控制单元相连，所述参考电流与所述d轴实时电流经过运算器和PI控制器后转化为d轴当前参考电压U_d，作为所述三相/二相转换单元的一个输入，同时，预设初始参考转速n_ref、电机实时转速n与所述q轴实时电流通过运算器和PI控制器后转化为q轴当前参考电压U_q，作为所述三相/二相转换单元的另一个输入，该二相/三相转换单元将其两个输入转换为永磁同步电机的控制电压，从而实现永磁同步电机的控制；

其中，所述改进MTPA控制单元获得d轴参考电流是按照下列方式：

利用该q轴和d轴实时电流计算获得实时电流矢量I_s，将该实时电流矢量I_s与预设电流矢量I_s*比较，根据比较的结果对所述预设的d轴参考电流进行调整，从而降低所述实时电流矢量I_s，调整后的d轴参考电流即为所需的d轴参考电流

所述改进MTPA控制单元的获得参考电流的方法具体包括下列步骤：

(a)设定初始参考电流的增量ΔI_d，延时时间T和标志Flag＝0；

(b)计算I_d*＝I_d*+ΔI_d，输出I_d*，延时T后测量实时电流矢量I_s的值，并判断I_s*-I_s是否大于零，当I_s*-I_s大于零时，执行步骤(c1)，否则执行步骤(c2)；

(c1)Flag＝1，并返回步骤(b)；

(c2)I_d*＝I_d*-ΔI_d，输出I_d*，判断Flag是否等于0，当Flag等于0时，执行步骤(d1)，否则执行步骤(d2)；

(d1)结束；

(d2)I_d*＝I_d*-ΔI_d，输出I_d*，延时T后测量I_s的值，判断I_s*-I_s是否大于零，当I_s*-I_s大于零时，执行(e1)，否则执行(e2)；

(e1)I_s*＝I_s，返回步骤(d2)；

(e2)I_d*＝I_d*+ΔI_d，输出I_d*。

2.如权利要求1所述的一种永磁同步电机最大转矩电流比控制装置，其特征在于，所述三相/二相转换单元包括依次连接的电流传感器、CLARK变换模块和PARK变换模块。

3.如权利要求1或2所述的一种永磁同步电机最大转矩电流比控制装置，其特征在于，所述二相/三相转换单元包括PARK逆变换模块、SVPWM模块和IGBT逆变器模块，其中IGBT逆变器模块接直流电源。

4.如权利要求2所述的一种永磁同步电机最大转矩电流比控制装置，其特征在于，所述电流传感器采用霍尔传感器。

5.如权利要求1所述的一种永磁同步电机最大转矩电流比控制装置，其特征在于，所述用于测量电机实时转速n的速度传感器优选采用正交光电编码器或旋转变压器。

6.如权利要求1所述的一种永磁同步电机最大转矩电流比控制装置，其特征在于,所述实时电流矢量I_s优选采用下列表达式进行，

7.如权利要求1所述的一种永磁同步电机最大转矩电流比控制装置，其特征在于，所述永磁同步电机的初始预设的d轴参考电流预设电流矢量I_s*为该永磁同步电机稳定运行时的电流矢量，对于内嵌式的永磁同步电机的预设的d轴参考电流和预设电流矢量I_s*为该永磁同步电机稳定运行时的d轴电流和电流矢量。