[发明专利]一种永磁同步防失稳弱磁方法

说明书

本发明公开了一种永磁同步防失稳弱磁方法，方法包括以下步骤：S1：根据需求的电压利用率设定U_dc，设计电压环，计算查表系数k；S2：根据电机转速、母线电压、额定电压Uk和查表调制系数k计算得到最终的实际查表转速；S3：标定的弱磁电流点并存储，根据调制系数k、母线电压U_dc、电机转速Spd和转矩请求Tor计算得出(i_d，i_q)；S4：电压前馈单元根据前述计算的参考电流id和iq，结合事先标定的磁链参数表，计算出实时磁链ψ_d和ψ_q，然后送入前馈电压计算单元，计算出前馈电压补偿量UdC和UqC；S5：电流调节器采用PI控制器，补偿完成的电流最为参考输入，经电流调节器调节，输出参考电压。本发明提供一种能充分发挥永磁同步电机的特性的永磁同步防失稳弱磁方法。

技术领域

本发明涉及永磁体防失稳技术领域，尤其是涉及一种永磁同步防失稳弱磁方法。

背景技术

目前随着国民经济和科学技术的发展，电机在各行各业中发挥的作用越来越重要。永磁同步电机得益于其设计、制造、控制的方面的诸多优点，广泛应用于各种工业生产生活的场合。加之我国的稀土资源丰富，永磁同步电机的应用市场在我国尤其大。永磁同步电机可由交直轴电感的异同被分为表贴式和内置式，由于内置式永磁同步电机(IPMSM)可在弱磁条件下具有较宽的调速区间，应用较为广泛。

在IPMSM的控制策略中，为了实现效率的最大化和电流容量的最大利用，电机在弱磁之前将被控制运行在最大转矩电流比(MTPA)曲线上，随着电机速度的不断提升，由d轴q轴电流Id、Iq，永磁体磁链λ，电角速度w所表示的相电压逐渐升高，具体表示为：

其中Umax为驱动电机的逆变器受限于电压利用率的控制器相电压。。则由上式可得受限于电压上限的电流限制关系。在dq坐标系上看是一个随着w增大而收缩的椭圆。dq电流坐标须落在此椭圆之内。在弱磁控制阶段，dq电流的限制曲线由两部分构成，即原有的MTPA曲线以及对应当前w的电压限制曲线，称之为弱磁限制曲线。

而永磁同步电机大都要求运行在宽速度范围内，对弱磁质量提出了很高的要求，弱磁策略不完备，极易造成高速运行的不稳定，甚至失控。尤其是特征电流点在电流圆内部的的电机，在高速外特性附近处，常规定向弱磁方法极易出现电压饱和问题，特别是动态调节的时候，导致系统控制失稳。本方案提出一种深度弱磁策略，可以确保电机稳定运行在深度弱磁区，动态响应快，鲁棒性强，扭矩损失小，且实现简单易操作。

中国专利公开号CN107796297A，公开日2018年03月13日，发明创造的名称为基于磁场的边坡深部变形失稳监测系统及监测方法，该申请案包括磁场发射元件、部分张量磁力梯度仪、数据传输系统和数据控制系统；所述磁场发射元件的数量为多个，埋设于边坡内部不同测点，并于各自的测点处发射磁场；所述部分张量磁力梯度仪设于边坡表面并测量各测点的磁场发射元件发出的部分磁场梯度张量，所述部分张量磁力梯度仪的数量不少于三个，且至少三个部分张量磁力梯度仪不共线；所述数据传输系统将磁场梯度张量传输至数据控制系统；所述数据控制系统根据磁场梯度张量进行计算以对边坡变形失稳全过程监测和预警。

发明内容

本发明是为了克服现有技术的不能充分发挥永磁同步电机的特性的问题，提供一种能充分发挥永磁同步电机的特性的永磁同步防失稳弱磁方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种永磁同步防失稳弱磁方法，方法包括以下步骤：

S1：设定电压利用率Kr，设计电压环，计算查表系数k；

S2：根据电机转速spd、母线电压U_dc、额定电压Uk和查表调制系数k计算得到最终的实际查表转速RateLUT；