[发明专利]一种永磁同步电机最大转矩电流比控制装置

摘要

本发明属于永磁同步电机控制领域，并公开了一种永磁同步电机最大转矩电流比控制装置。其包括三相/二相转换单元、二相/三相转换单元、永磁同步电机和改进MTPA控制单元，永磁同步电机与三相/二相转换单元连接，改进MTPA控制单元与二相/三相转换单元连接，三相/二相转换单元与改进MTPA控制单元相连，其中，改进MTPA控制单元通过对原有最大转矩电流比控制方法进行改进，改变d轴参考电流，检测永磁同步电机输入电流矢量I_s值的变化情况，反馈d轴参考电流，使电流矢量I_s变小。通过本发明，计算简单，不依赖永磁同步电机参数，不受其参数变化影响，控制效率高，鲁棒性强。

主权项

1.一种永磁同步电机最大转矩电流比控制装置，该控制装置包括三相/二相转换单元、二相/三相转换单元、永磁同步电机和改进MTPA控制单元，其特征在于，所述永磁同步电机与所述三相/二相转换单元连接，该三相/二相转换单元将永磁同步电机的实时三相电流转化为q轴和d轴实时电流；所述改进MTPA控制单元与所述二相/三相转换单元连接，该改进MTPA控制单元用于将预设初始d轴参考电流、q轴和d轴实时电流转化并获得d轴参考电流所述三相/二相转换单元与所述改进MTPA控制单元相连，所述参考电流与所述d轴实时电流经过运算器和PI控制器后转化为d轴当前参考电压U_d，作为所述三相/二相转换单元的一个输入，同时，预设初始参考转速n_ref、电机实时转速n与所述q轴实时电流通过运算器和PI控制器后转化为q轴当前参考电压U_q，作为所述三相/二相转换单元的另一个输入，该二相/三相转换单元将其两个输入转换为永磁同步电机的控制电压，从而实现永磁同步电机的控制；其中，所述改进MTPA控制单元获得d轴参考电流是按照下列方式：利用该q轴和d轴实时电流计算获得实时电流矢量I_s，将该实时电流矢量I_s与预设电流矢量I_s*比较，根据比较的结果对所述预设的d轴参考电流进行调整，从而降低所述实时电流矢量I_s，调整后的d轴参考电流即为所需的d轴参考电流所述改进MTPA控制单元的获得参考电流的方法具体包括下列步骤：(a)设定初始参考电流的增量ΔI_d，延时时间T和标志Flag＝0；(b)计算I_d*＝I_d*+ΔI_d，输出I_d*，延时T后测量实时电流矢量I_s的值，并判断I_s*‑I_s是否大于零，当I_s*‑I_s大于零时，执行步骤(c1)，否则执行步骤(c2)；(c1)Flag＝1，并返回步骤(b)；(c2)I_d*＝I_d*‑ΔI_d，输出I_d*，判断Flag是否等于0，当Flag等于0时，执行步骤(d1)，否则执行步骤(d2)；(d1)结束；(d2)I_d*＝I_d*‑ΔI_d，输出I_d*，延时T后测量I_s的值，判断I_s*‑I_s是否大于零，当I_s*‑I_s大于零时，执行(e1)，否则执行(e2)；(e1)I_s*＝I_s，返回步骤(d2)；(e2)I_d*＝I_d*+ΔI_d，输出I_d*。