[发明专利]一种永磁同步电机的单电流弱磁控制方法、装置及系统有效

专利信息
申请号: 201910446940.6 申请日: 2019-05-27
公开(公告)号: CN112003519B 公开(公告)日: 2022-02-11
发明(设计)人: 梅文庆;连国一;黄佳德;文宇良;郑汉锋;曾小凡;胡仙;胡亮;周志宇;罗源 申请(专利权)人: 中车株洲电力机车研究所有限公司
主分类号: H02P21/14 分类号: H02P21/14;H02P21/22;H02P25/024;H02P27/12
代理公司: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 罗满
地址: 412001 湖*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 一种 永磁 同步电机 电流 控制 方法 装置 系统
【说明书】:

发明公开了一种永磁同步电机的单电流弱磁控制方法、装置及系统,在对永磁同步电机进行控制时,为提高单电流弱磁控制的稳定性,考虑到了对d轴电压给定值进行前馈补偿,此外,在确定对d轴电压给定值进行补偿的前馈补偿电压时,又考虑到随着深度弱磁饱和程度的加深,实际d轴电流和实际q轴电流中存在的低频脉动分量对单电流弱磁控制的稳定点的影响较大,使得整个电机系统不容易稳定,因此,本申请只通过实际d轴电流的高频分量和所述实际q轴电流的高频分量来对d轴电压给定值进行前馈补偿,从而使得单电流弱磁控制的稳定点容易确定,提高了单电流控制策略的稳定性。

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域,特别是涉及一种永磁同步电机的单电流弱磁控制方法、装置及系统。

背景技术

由于变流器直流侧的输入电压有限,永磁同步电机在进行较宽速度范围内的控制时,大多采用矢量弱磁控制策略。现有传统的永磁同步电机矢量控制弱磁策略中,通常采用两个正交解耦的电流调节器来调节dq轴电流,但是当电机处于高速段或者电流调节器接近饱和时,dq轴电流之间的耦合作用加强,影响电机的动态响应速度,甚至可能导致整个电机系统的不稳定。

为了解决在高速下dq轴电流的交叉耦合引起的问题,有学者提出单电流控制策略,也即利用PI调节器输出的d轴电压来计算q轴电压,该方法并不是去消除这种耦合现象,而是利用这种耦合现象,只保留一个电流调节器,从而简化了结构,实现了动态响应快、对直流母线电压和负载的变化鲁棒性较好等优点。但随着深度弱磁饱和程度的加深,单电流控制策略的稳定性开始下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种永磁同步电机的单电流弱磁控制方法、装置及系统,使得单电流弱磁控制的稳定点容易确定,提高了单电流控制策略的稳定性。

为解决上述技术问题,本发明提供了一种永磁同步电机的单电流弱磁控制方法,包括:

在方波工况下,获取永磁同步电机的实际d轴电流和实际q轴电流;

对所述实际d轴电流和实际q轴电流进行高通滤波,得到所述实际d轴电流的高频分量和所述实际q轴电流的高频分量;

根据所述实际d轴电流的高频分量和所述实际q轴电流的高频分量确定前馈补偿电压;

利用所述前馈补偿电压对d轴电压给定值进行补偿得到补偿值,并根据所述补偿值对所述永磁同步电机进行单电流方波弱磁控制。

优选地,所述对所述实际d轴电流和实际q轴电流进行高通滤波,包括:

对所述实际d轴电流和实际q轴电流进行二阶高通滤波。

优选地,所述根据所述实际d轴电流的高频分量和所述实际q轴电流的高频分量确定前馈补偿电压,包括:

根据所述实际d轴电流的高频分量、所述实际q轴电流的高频分量及补偿电压计算关系式确定前馈补偿电压;

所述补偿电压计算关系式为ΔUd=Rsidh-weLqiqh

其中,ΔUd为所述前馈补偿电压,Rs为所述永磁同步电机的相电阻,idh为所述实际d轴电流的高频分量,iqh为所述实际q轴电流的高频分量,we为所述永磁同步电机的定子电角频率;Lq为交轴电感。

优选地,所述利用所述前馈补偿电压对d轴电压给定值进行补偿得到补偿值,包括:

根据所述前馈补偿电压、所述d轴电压给定值及补偿关系式得到补偿值;

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