[发明专利]一种电机控制方法、系统及电机

说明书

本发明涉及一种电机控制方法、系统及电机，该方法包括：采集电机定子端三相电流和电机转速；将所述三相电流转换成直轴电流和交轴电流；根据所述电机转速和交轴电流得到负载转矩补偿量；根据所述负载转矩补偿量和所述直轴电流得到两相电压；将所述两相电压进行空间电压矢量脉宽调制生成SVPWM调制波，控制所述电机。本发明提供的技术方案通过采用前馈补偿法，实现振动预测，从而实现在控制上改善永磁同步电机振动噪声问题。

技术领域

本发明涉及电机控制领域，尤其涉及一种电机控制方法、系统及电机。

背景技术

永磁同步电动机具有结构简单，体积小、效率高、功率因数高等优点。目前，永磁同步电动机已经在冶金行业(炼铁厂和烧结厂等)、陶瓷行业(球磨机)、橡胶行业(密炼机)、石油行业(抽油机)、纺织行业(倍捻机、细纱机)等行业的中、低压电动机中获得业绩，并逐步积累设计和运行经验。

永磁同步电动机的启动和运行是由定子绕组、转子鼠笼绕组和永磁体这三者产生的磁场的相互作用而形成。电动机静止时，给定子绕组通入三相对称电流，产生定子旋转磁场，定子旋转磁场相对于转子旋转在笼型绕组内产生电流，形成转子旋转磁场，定子旋转磁场与转子旋转磁场相互作用产生的异步转矩使转子由静止开始加速转动。在这个过程中，转子永磁磁场与定子旋转磁场转速不同，会产生交变转矩。当转子加速到速度接近同步转速的时候，转子永磁磁场与定子旋转磁场的转速接近相等，定子旋转磁场速度稍大于转子永磁磁场，它们相互作用产生转矩将转子牵入到同步运行状态。在同步运行状态下，转子绕组内不再产生电流。此时转子上只有永磁体产生磁场，它与定子旋转磁场相互作用，产生驱动转矩。由此可知，永磁同步电动机是靠转子绕组的异步转矩实现启动的。启动完成后，转子绕组不再起作用，由永磁体和定子绕组产生的磁场相互作用产生驱动转矩。

在永磁同步电机闭环控制中，传统的转速控制器的设计都是假设负载转矩扰动为零或固定值，由此得到转速的实际值和参考值之间的传递函数，以优化这个闭环传递函数为目的得到控制器的设计方案。但是在实际运行中，永磁同步电机的负载转矩发生变化时，转速控制器不能同时很好地抑制由于负载转矩变化而带来的扰动，进而导致电机的控制性能将会变差，使得整个系统的稳定性和鲁棒性都会受到很大影响。

发明内容

为了解决现有技术中负载突变时电机的转速波动的问题，本发明提供了一种电机控制方法、系统及电机。

一种电机控制方法，包括：

采集电机定子端三相电流和电机转速；

将所述三相电流转换成直轴电流和交轴电流；

根据所述电机转速和交轴电流得到负载转矩补偿量；

根据所述负载转矩补偿量和所述直轴电流得到两相电压；

将所述两相电压进行空间电压矢量脉宽调制生成SVPWM调制波，控制所述电机。

进一步的，将所述三相电流转换成直轴电流和交轴电流，包括：

将所述三相电流经过坐标变换，得到静止坐标系下的两相电流；

将所述两相电流经过坐标变换，得到旋转坐标系下的直轴电流和交轴电流。

进一步的，根据所述电机转速和交轴电流得到负载转矩补偿量，包括：

根据所述电机转速与电机转速给定值的差值，得到电机的转速误差信号；

根据所述交轴电流得到电机的电磁转矩；

通过所述转速误差信号和所述电磁转矩确定负载转矩补偿量。

进一步的，根据所述交轴电流得到电机的电磁转矩，包括：

所述电机的电磁转矩的计算如下式所示：