[发明专利]永磁同步电机的直接转矩控制方法、控制系统

摘要

本发明公开了一种永磁同步电机的直接转矩控制方法，包括以下步骤获取永磁同步电机的两相静止反馈电流iα/iβ和反馈电压vα/vβ，并估计定子磁链矢量根据定子磁链矢量计算定子磁链估计角度和转子速度并估计输出电磁转矩获取转子速度给定并进行速度环PI控制以获得电磁转矩给定对转矩偏差进行转矩环PI控制以获得负载角增量Δδs，并采用MTPA的控制模式以根据电磁转矩给定计算定子磁链幅值给定获取定子磁链角度的期望值并计算定子磁链矢量参考值和参考电压矢量SVM根据参考电压矢量生成调制信号以对永磁同步电机进行直接转矩控制。该控制方法能够实现最大转矩电流比控制，并具有很好的鲁棒性。本发明还公开了一种永磁同步电机控制系统。

主权项

一种永磁同步电机的直接转矩控制方法，其特征在于，包括以下步骤：获取所述永磁同步电机的两相静止反馈电流iα/iβ和反馈电压vα/vβ，并根据所述反馈电流iα/iβ和反馈电压vα/vβ估计所述永磁同步电机的定子磁链矢量根据所述定子磁链矢量采用锁相环的方式计算所述永磁同步电机的定子磁链估计角度和转子速度并根据所述定子磁链矢量和所述反馈电流iα/iβ估计所述永磁同步电机的输出电磁转矩获取所述永磁同步电机的转子速度给定并根据所述转子速度给定和所述转子速度进行速度环PI控制以获得电磁转矩给定对所述电磁转矩给定和所述输出电磁转矩之间的转矩偏差进行转矩环PI控制以获得负载角增量Δδs，并采用最大转矩电流比MTPA的控制模式以根据所述电磁转矩给定计算所述永磁同步电机的定子磁链幅值给定其中，所述根据所述电磁转矩给定计算所述永磁同步电机的定子磁链幅值给定具体包括：判断所述永磁同步电机的类型；如果所述永磁同步电机为表贴式永磁同步电机，所述定子磁链幅值给定其中，Ld＝Lq＝Ls，Ld和Lq分别为所述永磁同步电机的直轴电感和交轴电感，ψf为转子永磁体磁链，P为所述永磁同步电机的极数；如果所述永磁同步电机为内嵌式永磁同步电机，计算最大磁链幅值并计算所述MTPA的控制模式对应的磁链幅值以及取ψ1和ψ2中的较小值为所述定子磁链幅值给定其中，η<1，η为最大磁链系数；将所述负载角增量Δδs叠加到所述定子磁链估计角度以获得定子磁链角度的期望值并根据所述定子磁链角度的期望值和所述定子磁链幅值给定计算得到定子磁链矢量参考值以及根据所述定子磁链矢量参考值所述定子磁链矢量所述反馈电流iα/iβ和所述永磁同步电机的定子电阻Rs计算输出到空间矢量调制器SVM的参考电压矢量所述SVM根据所述参考电压矢量生成调制信号以对所述永磁同步电机进行直接转矩控制。