[发明专利]一种基于线电压调制的永磁同步电机弱磁控制方法

摘要

本发明公开了一种基于线电压调制的永磁同步电机弱磁控制方法，包括以下步骤：通过磁场定向控制方法计算得到dq轴参考电压；利用线调制策略求得最大线电压调制比；通过减小d轴电流将最大线电压调制比调节到1来进行弱磁控制，将最大输出电压限制由圆形拓展到六边形，最大程度提高母线电压利用率，提高永磁同步电机转速范围。本发明涉及的弱磁控制方法具有成本低、可靠性高、简单易行等优点。

主权项

1.一种基于线电压调制的永磁同步电机弱磁控制方法，其特征在于：包括以下步骤：通过磁场定向控制方法计算得到dq轴参考电压；利用线调制策略求得最大线电压调制比；通过减小d轴电流将最大线电压调制比调节到1来进行弱磁控制，将最大输出电压限制由圆形拓展到六边形，最大程度提高母线电压利用率，提高永磁同步电机转速范围；具体包含以下步骤：第一步：用电流传感器分别测量电机的a相电流ia、b相电流ib和c相电流ic，用电压传感器测量直流母线电压udc；第二步：根据永磁同步电机的a相电流ia、b相电流ib、c相电流ic和转子位置θ，通过式(1)计算得到d轴电流id和q轴电流iq：第三步：根据目标转速ω^*、实际转速ω、转速调节器比例系数k_p,ω和转速调节器积分系数k_i,ω，通过式(2)计算得到q轴电流初始参考值第四步：根据电机最大电流I_max和d轴电流参考值通过式(3)计算得到q轴电流最大值i_{q_max}，其中，d轴电流参考值的初始值为0；再根据q轴电流初始参考值和q轴电流最大值i_{q_max}，通过式(4)计算得到q轴电流参考值第五步：根据d轴电流i_d、q轴电流i_q，d轴电流参考值q轴电流参考值电流调节器比例系数k_p和电流调节器积分系数k_i，通过式(5)计算得到d轴电压参考值和q轴电压参考值其中，d轴电流参考值的初始值为0：第六步：根据d轴电压参考值q轴电压参考值和转子位置θ，通过式(6)计算得到三相电压参考值，即a相电压参考值b相电压参考值和c相电压参考值再根据三相电压参考值，通过式(7)计算得到线电压参考值和第七步：根据线电压参考值和母线电压u_dc，通过式(8)计算得到线电压调制比m_ac、m_bc和m_cc：第八步：根据线电压调制比mac、mbc和mcc，通过式(9)计算得到基于c相的最大线电压调制比mmax,c和基于c相的最小线电压调制比mmin,c；再根据mmax,c和mmin,c，通过式(10)计算得到最大线电压调制比mmax：mmax＝mmax,c‑mmin,c   式(10)第九步：根据线调制比调节器比例系数k_p,m、线调制比调节器积分系数k_i,m和最大线电压调制比m_max，通过式(11)计算得到d轴电流初始参考值再根据d轴电流初始参考值和电机最大电流I_max，通过式(12)得到d轴电流参考值并将此处计算得到的d轴电流参考值作为下一个控制周期中第四步和第五步所用到的d轴电流参考值其中，第十步：根据基于c相的最大线电压调制比mmax,c和基于c相的最小线电压调制比mmin,c，通过式(13)计算得到c相最小占空比δc_min和c相最大占空比δc_max；再根据c相最小占空比δc_min和c相最大占空比δc_max，通过式(14)计算得到c相占空比δc：第十一步：根据线电压调制比mac、mbc和c相占空比δc，通过式(15)计算得到a相占空比δa和b相占空比δb：第十二步：将电机的三相占空比δa，δb，δc和三角波进行比较得到开关信号sa，sb，sc，进而控制逆变器驱动电机。