[发明专利]一种高速无刷直流电机弱磁升速控制方法

摘要

本发明涉及一种高速无刷直流电机弱磁升速控制方法，根据电机的转子位置得到三相反电势，计算反电势在αβ坐标系下的模值和角度，依据电机的电压、电感、反电势、转矩和转速等参数，计算电流超前反电势的角度，基于电流超前角度对反电势的模值和角度进行调节，结合电机转矩产生αβ坐标系下的给定电流标幺值。根据三相电流得到αβ坐标系下的电流反馈值，将αβ坐标系下的电流给定值与反馈值作差，经PI调节器后产生αβ坐标系下的电压矢量，从而产生PWM波驱动逆变器的开关管，带动电机旋转，实现无刷直流电机的弱磁升速。有益效果是：在转速变化情况下对电流的超前角进行实时调整，保证了无刷直流电机在基频以上能够有效弱磁，实现电机转速的提升。

主权项

一种高速无刷直流电机弱磁升速控制方法，其特征在于步骤如下：步骤1：将无刷直流电机的三相反电势ea、eb和ec进行3s/2s变换，从ABC坐标系变换至αβ坐标系，得到αβ坐标系下的反电势eα和eβ；再将反电势eα和eβ由αβ坐标系经过极坐标变换后，得到反电势的模值em和角度θe；步骤2：根据转矩、转速和反电势模值，计算三相电流矢量的模值：电流矢量的模值：其中，T为电机实际的电磁转矩，ω为电机角速度，em为反电势模值，θ为反电势与电流的夹角；将三相电流ia、ib和ic进行3s/2s变换，将电流从ABC坐标系变换至αβ坐标系下，得到αβ坐标系下的电流反馈值i′α和i′β；步骤3、计算弱磁状态下相电流超前相反电势的角度：θ=arctanem2-Um2em2-T2L2ω2ωi2TLωωi]]>其中，Um为输入电压模值，ωi为电流旋转速度，L为电机电感；步骤4：基于相电流超前角度值θ和反电势模值em和角度θe，得到αβ坐标系下的电流给定值：iα=Tset·eα′iβ=Tset·eβ′]]>其中：Tset为电机给定的电磁转矩；eα′=11/(em·cosθ)cos(θe+θ)eβ′=11/(em·cosθ)sin(θe+θ)]]>步骤5：由αβ坐标系下电流给定值和步骤1得到的电流反馈值计算电压矢量uα、uβ：uα=(KPα+KIαs)(iα-iα′)uβ=(KPβ+KIβs)(iβ-iβ′)]]>其中：KPα和KPβ为比例常数，KIα和KIβ为积分常数，s为积分变量，iα和iβ为电流给定值，i′α和i′β为电流反馈值；以得到的uα、uβ产生控制PWM波无刷直流电机弱磁的升速。