[发明专利]一种永磁同步电机直接转矩/磁链控制方法

摘要

本发明公开了一种永磁同步电机直接转矩/磁链控制方法，通过采集电机三相定子电压与电流，经三相/两相静止坐标变换，得到两相静止坐标系下的电压和电流，据此计算出电磁转矩和定子磁链实际反馈值。由给定与反馈转速之差，经PI控制器得到电磁转矩的初始给定值，经给定电磁转矩与定子磁链计算模块，得到电磁转矩和定子磁链的给定值。再由给定电压计算模块，得到两相静止坐标系αβ轴上的给定电压，最后经空间矢量脉宽调制生成逆变器的开关信号，触发逆变器的开关器件，实现永磁同步电机的直接转矩/磁链控制。本发明实现了永磁同步电动机低、中、高速的宽范围运行，无需旋转坐标变换，具有计算方便、动态响应快、鲁棒性强等优点。

主权项

一种永磁同步电机直接转矩/磁链控制方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）利用电压电流传感器（4）采集永磁同步电机的三相定子电压信号uaubuc和三相定子电流信号iaibic，通过三相/两相静止坐标变换模块（6）对其进行坐标变换，得到两相静止αβ坐标系中的电压分量uαuβ和电流分量iαiβ。利用速度编码器（5）或者无传感器技术得到转子的转速ω。（2）根据所述的电压分量uαuβ和电流分量iαiβ，通过反馈电磁转矩、定子磁链和电流矢量估计模块（7），计算出永磁同步电机的反馈电磁转矩Te、反馈定子磁链Ψs和反馈定子磁链相对于α轴的夹角δ，同时计算出电流矢量的幅值Is和电流矢量相对于α轴的夹角θi。（3）根据所述的转子转速ω和给定转速ω*之差，经PI控制器（8）得到电磁转矩的初始给定值Te’。将电磁转矩的初始给定值Te’、反馈定子磁链Ψs、反馈定子磁链相对于α轴的夹角δ、电流矢量的幅值Is、电流矢量相对于α轴的夹角θi和转速ω经给定电磁转矩与定子磁链计算模块（9）得到给定电磁转矩Te*和给定定子磁链Ψe*。（4）给定电磁转矩Te*与反馈电磁转矩Te之差，经PI控制器（10），得到定子磁链的角度增量Δδ。将角度增量Δδ、给定定子磁链Ψs*、反馈定子磁链Ψs、反馈定子磁链相对于α轴的夹角δ通过给定电压计算模块（11），计算出α轴和β轴方向上的电压给定值Vα、Vβ。（5）根据α轴和β轴方向上的电压给定值Vα、Vβ，利用空间矢量脉宽调制（12）生成PWM信号对逆变器（1）进行控制。