[发明专利]用于控制感应电动机的系统和方法

权利要求书

1.一种电气系统，包括：

具有定子和转子的感应电动机；以及

与所述感应电动机通信的控制器，其配置为：

为所述定子生成d轴和q轴电流指令基准信号；

通过使用所述感应电动机的指令调制指数和实际/反馈调制指数生成电流补偿值；

推导出所述感应电动机的恒转矩方向单位矢量和降电压椭圆单位矢量之间的角度(θ)；

通过使用所述角度(θ)推导出所述电流补偿值的单独的d轴和q轴分量；

当cosθ大于或等于校准阈值时，确定所述电流指令补偿方向为所述恒转矩单位矢量的方向，当cosθ小于所述校准阈值时，确定所述电流指令补偿方向为所述降电压椭圆单位矢量(V₁，V₂)方向；

在所述确定的方向上将所述单独的d轴和q轴分量添加到所述d轴和q轴电流指令基准中以推导出最终的d轴和q轴电流指令；及

通过使用所述最终的d轴和q轴电流指令控制所述转子的输出转矩。

2.根据权利要求1所述的电气系统，其中，所述控制器配置为在线实时计算cosθ。

3.根据权利要求1所述的电气系统，其中，所述控制器配置为根据所述感应电动机的同步参考坐标系中的所述感应电动机的预设电磁转矩和所述感应电动机的所述同步参考坐标系中的所述定子的d轴和q轴电流指令计算所述恒转矩方向单位矢量的方向。

4.根据权利要求1所述的电气系统，其中，所述控制器配置为根据所述感应电动机的电源电压的频率、所述定子的瞬态电感、所述定子的电感，以及在所述感应电动机的所述同步参考坐标系中的所述定子的d轴和q轴电压指令来计算所述降电压椭圆单位矢量(V₁，V₂)的所述方向。

5.根据权利要求1所述的电气系统，进一步包括配置为测量所述转子的转速的传感器，其中，所述控制器配置为接收指示所述感应电动机的指令转矩、直流母线电压，以及所述转子的所述转速的输入信号集，并且使用所述输入信号集生成所述d轴和q轴电流指令基准信号。

6.根据权利要求1所述的电气系统，其中，所述转子联接到车辆的驱动负载，并且其中，所述控制器配置为命令通过所述转子将输出转矩从所述转子传递到所述驱动负载。

7.根据权利要求6所述的电气系统，其中，所述驱动负载包括成组车轮。

8.一种机动车辆，包括：

具有输入构件和输出构件的变速器；

连接到所述变速器的所述输出构件的成组车轮；

具有定子和转子的感应电动机，其中，所述转子连接到所述变速器的所述输入构件；及

与传感器和所述感应电动机进行通信的控制器，其中，所述控制器配置为：

为所述定子生成d轴和q轴电流指令基准信号；

通过使用所述感应电动机的指令调制指数和实际/反馈调制指数生成电流补偿值；

推导出所述感应电动机的恒转矩方向单位矢量和降电压椭圆单位矢量之间的角度(θ)；

通过使用所述角度(θ)推导出所述电流补偿值的单独的d轴和q轴分量；

在线实时计算cosθ；

当cosθ大于或等于校准阈值时，确定所述电流指令补偿方向为恒转矩单位矢量的方向，当cosθ小于所述校准阈值时，确定所述电流指令补偿方向为降电压椭圆单位矢量的方向；

在所述确定的方向上将所述单独的d轴和q轴分量添加到所述d轴和q轴电流指令基准中以推导出最终的d轴和q轴电流指令；及

通过使用所述最终的d轴和q轴电流指令控制传递给所述变速器的所述输入构件的所述转子的输出转矩水平。

9.根据权利要求8所述的机动车辆，其中，所述控制器配置为根据所述感应电动机的同步参考坐标系中的所述感应电动机的预设电磁转矩和所述感应电动机的所述同步参考坐标系中的所述定子的d轴和q轴电流指令计算所述恒转矩方向单位矢量的方向。

10.根据权利要求9所述的机动车辆，其中，所述控制器配置为根据所述感应电动机的电源电压的频率、所述定子的瞬态电感、所述定子的电感，以及在所述感应电动机的所述同步参考坐标系中的所述定子的d轴和q轴电压指令计算降电压椭圆单位矢量的方向。