[发明专利]一种感应电机效率优化的控制方法

摘要

本发明公开一种感应电机效率优化的控制方法。包括如下步骤：一、根据电机的损耗模型及电磁转矩的计算方法得到在无约束条件下使损耗最小的励磁电流值。将q轴电流和同步角速度带入电压限制边界，得到另一个励磁电流值。二、当同步角速度小于等于基速时，采用步骤一中使损耗最小的励磁电流作为励磁电流的参考值；当同步角速度大于基速时，取两个励磁电流的最小值作为励磁电流的参考值，并将额定励磁电流作为该值的上限。三、根据步骤二中励磁电流的参考值并考虑转矩最大化和电流限制，得到q轴电流参考值的限制。该方法将电机的效率和转矩作为优化目标，考虑限制条件，在保证转矩输出能力的同时，提高了电机的效率。

主权项

1.一种感应电机效率优化的控制方法，包含以下步骤：/n步骤一/n实时地通过电流传感器和转速传感器，分别采集感应电机中的相电流和转子的旋转速度，通过CLARK变换得到定子电流在静止坐标系(α-β)中的值，并将其与转速一起保存到相应变量中，作为系统需要的有效信息；/n步骤二/n根据步骤一中得到的感应电机的转速和在静止坐标系中的电流值，采用PARK变换计算定子电流在旋转坐标系(d-q)中的值；采用磁链的电流型观测器计算转子磁链并计算其幅值和角度；根据电磁转矩在旋转坐标系(d-q)中的计算方法计算电磁转矩；根据计算得到的定子电流在旋转坐标系(d-q)中的值，以及转子的旋转角速度，计算得到同步角速度ω_e；根据电压和电流限制及额定励磁电流i_sdrated计算得到电机的基速ω_ebase；/n步骤三/n根据电机的损耗模型及电磁转矩的计算方法得到无约束条件下使损耗最小的励磁电流：/n /n上式中L_s、L_r、L_m分别为定子自感、转子自感和互感(H)，R_s、R_r为定子电阻和转子电阻(ohm)，R_i铁损耗的等效电阻，n_p为电机的极对数，下标s表示电机定子中的物理量，下标d表示该物理量在(d-q)坐标系中d轴上的分量；/n将q轴电流i_sq和同步角速度ω_e带入电压限制边界，得到相应的励磁电流：/n /n上式中U_smax为电压矢量的幅值最大值；/n将参考电磁转矩替换i_sd1表达式中的电磁转矩T_e计算i_sd1；当ω_e小于等于ω_ebase时，采用i_sd1作为励磁电流的参考值，即当ω_e大于ω_ebase时，根据i_sd1与i_sd2的最小值作为励磁电流的参考值，并在输出部分以i_sdrated作为上限；/n步骤四/n根据计算得到的励磁电流的参考值并考虑转矩最大化和电流限制，可以得到q轴电流的限制，即i_sqlimit。/n