[发明专利]直流无刷电机的直流母线电流限制方法及装置

说明书

本发明提供了一种直流无刷电机的直流母线电流限制方法及装置，方法包括根据预期输出的直轴电压和交轴电压，计算得到预期输出的电压矢量的模长；根据预设直流母线电流限制与实际母线电流，通过PI控制器调节得到限制输出电压矢量的模长；根据预期输出的电压矢量的模长与限制输出电压矢量的模长的关系，确定电压限制系数，利用该电压限制系数对输出的直轴电压和交轴电压进行限制。根据控制器的输入功率与输出功率守恒原理，在其它参数不变时直轴电压和交轴电压均与直流母线电流正相关，限制直轴电压和交轴电压可以间接的限制直流母线电流，进而实现了在任意工况均可以限制住直流母线电流。

技术领域

本发明涉及直流无刷电机领域，更具体地说，涉及直流无刷电机的直流母线电流限制方法及装置。

背景技术

直流无刷电机包括直流电源、控制器和电动机等，如图1所示。直流电源通过正负两根导线向控制器输出直流电，这两根导线上流过的电流为直流无刷电机的直流母线电流。控制器的三相接口a、b和c，通过导线与电动机的相线相连，这三根导线上流过的电流为直流无刷电机的相电流。在直流母线电流过大时，会导致控制器内部器件由于过流出现烧毁等异常故障，因此，现在亟需一种对直流母线电流进行限制的方案。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种直流无刷电机的直流母线电流限制方法及装置，欲实现在任意工况限制住直流母线电流的目的。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

第一方面，提供一种直流无刷电机的直流母线电流限制方法，包括：

获取实际直流母线电流；

计算预设的直流母线电流限制值与所述实际直流母线电流的差值；

将所述差值作为增量型抗积分饱和PI(proportional integral，比例积分)控制器的输入，得到所述增量型抗积分饱和PI控制器输出的限制输出电压矢量的模长；

获取预期输出的直轴电压和预期输出的交轴电压，并根据所述直轴电压和所述预期输出的交轴电压计算得到预期输出的电压矢量的模长；

根据所述预期输出的电压矢量的模长与所述限制输出电压矢量的模长的关系，确定电压限制系数；

将所述预期输出的直轴电压和所述预期输出的交轴电压，分别与所述电压限制系数相乘，得到实际输出的直轴电压和实际输出的交轴电压。

可选的，根据所述预期输出的电压矢量的模长与所述限制输出电压矢量的模长的关系，确定电压限制系数，包括：

判断所述预期输出的电压矢量的模长是否大于所述限制输出电压矢量的模长，若是，则所述电压限制系数取值为所述限制输出电压矢量的模长与所述预期输出的电压矢量的模长的比值，若否，则所述电压限制系数取值为1，并将所述预期输出的电压矢量的模长赋值给所述限制输出电压矢量的模长。

可选的，所述获取实际直流母线电流，具体包括：

对采集的实际相电流进行坐标变换，得到直轴电流和交轴电流，并结合所述实际输出的直轴电压和实际输出的交轴电压，计算得到控制器的输出功率；

将所述输出功率除以采集的直流母线电压和控制器效率的乘积，得到实际直流母线电流。

可选的，获取所述控制器效率的过程，具体包括：

利用预先标定得到的交轴电流、电动机转速和控制器效率的对应关系，匹配得到与当前的交轴电流及当前的电动机转速对应的控制器效率。

可选的，所述获取实际电流母线电流，具体包括：

获取电流传感器采集得到的实际直流母线电流。

第二方面，提供一种直流无刷电机的直流母线电流限制装置，包括：