一种永磁同步电机高效加速控制方法

摘要

本发明涉及一种永磁同步电机高效加速控制方法，包括下列步骤：实时检测永磁同步电机转速，并与目标转速进行对比，当电机转速小于目标转速的k(k≤1)倍时，永磁同步电机进入高效加速控制模式，使转矩轴电流i_q达到逆变器与永磁同步电机限制条件下的最大定子电流值i_lim，以获得最大的电磁转矩，从而使电机一直以最大的加速度逼近目标转速，以上所述为开环控制阶段；当电机转速达到目标转速的k倍及以上时，永磁同步电机退出高效加速控制模式，进入平稳控制模式，切换到i_d＝0的矢量控制策略下，永磁同步电机进入电流与转速的双闭环控制，使电机较平稳的逼近目标转速后并使系统稳定的运行在期望转速情况下。本方法在永磁同步电机启动之初或预定转速发生大的变化时，可以尽快达到目标转速，大大缩短电机的加速时间；且结构简单，易于实现。

主权项

一种永磁同步电机高效加速控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、实时检测永磁同步电机的实际转速ω_t并返回系统；步骤二、将电机实际转速与目标转速ω_r的k(k≤1)倍进行对比，判定永磁同步电机的控制方式：高效加速控制模式或者平稳控制模式；步骤三、若ω_t＜kω_r，则电机进入高效加速控制模式，令转矩轴电流i_q为逆变器和永磁同步电机本身等硬件限制条件下的最大定子电流值i_lim，经过电流调节器输出转矩轴电压u_qref，并经过Park变换输入SVPWM模块，SVPWM模块输出六路PWM波控制逆变器IGBT，使其输出最大电磁转矩时的三相电流，以使电机获得最大的电磁转矩，使电机以能达到的最大加速度逼近目标转速，此阶段为开环控制；步骤四、当电机转速达到目标转速的k倍及以上时，即ω_t≥kω_r时，则电机退出高效加速控制模式，进入平稳控制模式，切换为i_d＝0的矢量控制策略，形成转速与电流的双闭环控制系统，系统返回实际转速ω_t与目标转速ω_r形成误差量，经速度控制器输出转矩轴电流的初始值i_qref，i_qref与电流返回值形成电流误差值，再经过电流调节器调整，输出转矩轴电压u_qref，经过Park变换输入SVPWM模块，SVPWM模块输出六路PWM波控制逆变器IGBT输出三相电流，使电机较平稳的逼近目标转速，此阶段为闭环控制；步骤五、永磁同步电机最终稳定在目标转速下，系统一直运行在平稳控制模式，若永磁同步电机运行工况发生改变，闭环控制下，系统也可以迅速的做出调整，系统稳态运行。