[发明专利]一种转速调节电路、电机调速系统及其转速调节方法

说明书

本发明公开了一种转速调节电路、电机调速系统及其转速调节方法，该装置包括：采集单元，获取电机给定转速和电机实时转矩；确定单元，根据电机实时转矩和电机给定转速，确定电机运行功率的等级信息；以及，根据电机运行功率的等级信息，确定限幅范围的档位信息；调节单元，选择档位信息所对应的幅度限制范围，并在档位信息所对应的幅度限制范围内，对直流母线电压的幅度进行限制。本发明的方案，可以解决PI调节器在调节电机转速时会累积积分误差，造成电机因积分饱和而失控的问题，达到避免PI调节器在调节电机转速时出现积分饱和从而避免电机失控的效果。

技术领域

本发明属于电机技术领域，具体涉及一种转速调节电路、电机调速系统及其转速调节方法，尤其涉及一种永磁同步电机调速系统的转速饱和动态抑制电路、电机调速系统及其转速调节方法。

背景技术

永磁同步电机是一种结构简单、低成本、高效率的电动机，其被广泛应用在如航空航天、数控机床以及电动车辆等工业工程领域中。

在一些方案中，用于控制永磁同步电机的调速系统多为矢量控制系统，矢量控制系统是一种双闭环反馈控制系统，它以速度环(即速度控制环路)作为外环，并以电流环(即电流控制环路)作为内环，每条控制环路上使用PI调节器对控制变量给定值与实际值之间的误差进行调节，从而驱动电机运行。

但是，当永磁同步电机矢量控制系统的直流母线功率过大时，电机运行功率无法与其匹配，电机转速会持续升高，使得PI调节器在调节电机转速时会累积积分误差，造成电机因为积分饱和而失控。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述缺陷，提供一种转速调节电路、电机调速系统及其转速调节方法，以解决PI调节器在调节电机转速时会累积积分误差，造成电机因积分饱和而失控的问题，达到避免PI调节器在调节电机转速时出现积分饱和从而避免电机失控的效果。

本发明提供一种转速调节电路，包括：采集单元、确定单元和调节单元；其中，所述采集单元，用于获取电机给定转速和电机实时转矩；所述确定单元，用于根据所述电机实时转矩和所述电机给定转速，确定电机运行功率的等级信息；以及，根据所述电机运行功率的等级信息，确定限幅范围的档位信息；所述调节单元，用于选择所述档位信息所对应的幅度限制范围，并在所述档位信息所对应的幅度限制范围内，对直流母线电压的幅度进行限制；其中，所述等级信息，包括：至少两个等级信息；所述档位信息，包括：至少两个档位信息；所述档位信息所对应的幅度限制范围，包括：至少两个幅度限制范围。

可选地，所述确定单元，包括：乘法器；所述确定单元根据所述电机实时转矩和所述电机给定转速，确定电机运行功率的等级信息，包括：所述乘法器，用于将所述电机实时转矩和所述电机给定转速相乘，得到用于代表电机运行功率的功率等级的电压信息，作为电机运行功率的等级信息；其中，至少两个等级信息，包括：第一等级信息、第二等级信息和第三等级信息；第一等级信息、第二等级信息和第三等级信息所代表的电机运行功率，依次增大。

可选地，所述确定单元，还包括：第一分压模块、第二分压模块和电压比较器；所述确定单元根据所述电机运行功率的等级信息，确定限幅范围的档位信息，包括：第一分压模块，用于根据第一分压方式，对所述电机运行功率的等级信息进行第一分压处理，得到第一分压值；第二分压模块，用于根据第二分压方式，对所述电机运行功率的等级信息进行第二分压处理，得到第二分压值；电压比较器，用于将所述第一分压值、所述第二分压值与设定的基准电压值进行比较，得到比较结果，并根据所述比较结果确定限幅范围的档位信息；其中，所述至少两个档位信息，包括：第一档位信息、第二档位信息和第三档位信息。