发明名称 一种永磁同步电机控制方法
摘要 一种永磁同步电机控制方法,通过直接输出电压矢量,省去了旋转两相坐标系到静止两相坐标系下的电压变换,从而省去其中的部分三角函数计算,节省了计算时间,对电机参数的依赖性较小,在调试初期不会发生失步和越步,在调试过程通过调节电压输出矢量的长度来调节电机的动态性能,通过调节输出电压矢量的角度调节其稳定性如功率因数等性能。通过一个输出电压矢量来控制电机,输出电压矢量的大小通过闭环不断调整,控制效果更佳,在电机控制领域具有广泛的运用。
申请公布号 CN103840733A 申请公布日期 2014.06.04
申请号 CN201410082187.4 申请日期 2014.03.07
申请人 武汉理工大学 发明人 包伟;徐华中;罗俊;杨忍;李向华;王维;曾春年;孙洪伟
分类号 H02P21/14(2006.01)I 主分类号 H02P21/14(2006.01)I
代理机构 武汉荆楚联合知识产权代理有限公司 42215 代理人 王健
主权项 1.一种永磁同步电机控制方法,包括以下步骤:a、通过位置传感器获得电机当前的转子位置信息<img file="2014100821874100001DEST_PATH_IMAGE002.GIF" wi="12" he="42" /><img file="2014100821874100001DEST_PATH_IMAGE004.GIF" wi="97" he="17" />和转速信息<img file="DEST_PATH_IMAGE006.GIF" wi="15" he="42" />,并通过电流传感器采集电机的三相电流<img file="DEST_PATH_IMAGE008.GIF" wi="17" he="42" />、<img file="DEST_PATH_IMAGE010.GIF" wi="16" he="42" />、<img file="DEST_PATH_IMAGE012.GIF" wi="20" he="42" />,根据永磁同步电机的数学模型推导电机当前的电磁转矩<img file="DEST_PATH_IMAGE014.GIF" wi="20" he="13" />;b、在得到电机的速度信息、转矩信息后分别和给定的速度、转矩进行做差运算,获得当前转速、转矩的实时误差分别为<img file="DEST_PATH_IMAGE016.GIF" wi="16" he="16" />、<img file="DEST_PATH_IMAGE018.GIF" wi="18" he="15" />,若是对电机进行闭环控制:对速度误差或转矩误差进行计算,得出结果为输出电压矢量的大小<img file="DEST_PATH_IMAGE020.GIF" wi="20" he="16" />,<img file="387564DEST_PATH_IMAGE020.GIF" wi="20" he="16" />总是大于等于0;若是对电机进行开环环控制,则直接给定<img file="611872DEST_PATH_IMAGE020.GIF" wi="20" he="16" />;c、随后根据电机控制器的直流电源电压已知为Vdc,对输出电压矢量的大小<img file="125899DEST_PATH_IMAGE020.GIF" wi="20" he="16" />进行溢出判别:若<img file="410249DEST_PATH_IMAGE020.GIF" wi="20" he="16" />小于0,则<img file="DEST_PATH_IMAGE022.GIF" wi="52" he="16" />;若<img file="DEST_PATH_IMAGE024.GIF" wi="93" he="21" />,则<img file="DEST_PATH_IMAGE026.GIF" wi="97" he="22" />;否则<img file="681831DEST_PATH_IMAGE020.GIF" wi="20" he="16" />维持不变;d、再根据采集得到的三相电流<img file="709830DEST_PATH_IMAGE008.GIF" wi="17" he="42" />、<img file="891412DEST_PATH_IMAGE010.GIF" wi="16" he="42" />、<img file="284347DEST_PATH_IMAGE012.GIF" wi="20" he="42" />及电机数学模型推导计算电机的直轴电流<img file="DEST_PATH_IMAGE028.GIF" wi="16" he="42" />、交轴电流<img file="DEST_PATH_IMAGE030.GIF" wi="16" he="42" />和电流矢量大小<img file="DEST_PATH_IMAGE032.GIF" wi="12" he="42" />;e、根据电流矢量的大小<img file="374051DEST_PATH_IMAGE032.GIF" wi="12" he="42" />或直轴电流<img file="877844DEST_PATH_IMAGE028.GIF" wi="16" he="42" />与交轴电流<img file="913933DEST_PATH_IMAGE030.GIF" wi="16" he="42" />进行计算,计算结果为输出电压矢量<img file="DEST_PATH_IMAGE034.GIF" wi="20" he="42" />角度的补偿角<img file="DEST_PATH_IMAGE036.GIF" wi="12" he="42" />;根据位置传感器采集的转速<img file="DEST_PATH_IMAGE038.GIF" wi="19" he="15" />进行计算,计算结果为输出电压矢量Us角度的补偿角<img file="DEST_PATH_IMAGE040.GIF" wi="12" he="42" />,若电机的旋转方向为逆时针方向,则输出电压矢量的角度为<img file="DEST_PATH_IMAGE042.GIF" wi="141" he="42" />;若电机的旋转方向为顺时针方向,则输出电压矢量的角度为<img file="DEST_PATH_IMAGE044.GIF" wi="151" he="42" />;f、对输出电压矢量的角度进行溢出判别:若<img file="DEST_PATH_IMAGE046.GIF" wi="67" he="42" />,<img file="DEST_PATH_IMAGE048.GIF" wi="96" he="42" />;否则<img file="DEST_PATH_IMAGE050.GIF" wi="13" he="42" />维持不变;g、最后根据输出电压矢量的大小<img file="789354DEST_PATH_IMAGE034.GIF" wi="20" he="42" />和角度<img file="97845DEST_PATH_IMAGE050.GIF" wi="13" he="42" />,进行空间矢量脉冲宽度调制;将调制波进行隔离驱动功率开关器件进而驱动电机。
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