一种电机控制方法与流程

本发明属于电机控制，具体地说，涉及一种电机的控制方法。

背景技术：

1、对于变频驱动系统来说，当进入恒转矩阶段后，由于额定电压和母线电压的限制，在常规模式下，电机将无法实现超过额定输出功率的输出需求，即对变频驱动系统来说，现有的常规控制方法下，只能运行到额定输出功率；对于运行时间较久，已产生磨损的电机来说，严重的，最大输出功率甚至达不到额定输出功率，达不到变频控制需求。

2、在变频驱动系统中，通常设置有pwm逆变器，同时并联大电解电容用来保持系统稳定，众所周知，大电解电容体积庞大，且寿命较短，为了解决这些问题，通常采用十几uf的薄膜电容替代上千uf的大电解电容，实现高功率的输出，但设置薄膜电容会在实现高功率输出时，导致电压波动非常大，调整效果不是十分理想。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种电机的控制方法，恒功率区通过弱磁算法调整电机的电流，以实现更高的输出功率。

2、为实现发明目的，本发明提供了一种电机的控制方法，采用的技术方案是：

3、一种电机控制方法，当所述电机进入弱磁状态和/或当前电压不足以达到目标输出功率时，根据内置的弱磁算法获取所述电机的电流值，实现目标输出功率。

4、进一步的，利用成本函数，根据实时获取所述电机目标输出功率对应的电压与所述电机的电压限幅之间的电压差异值，判断所述电机进入或退出弱磁区间，当进入弱磁区间时，根据预设的弱磁算法控制所述电机的电流值实现目标输出功率。

5、进一步的，所述电压差异值通过如下公式计算获得，

6、

7、

8、其中，为d轴电压差异值，为q轴电压差异值，udlim、uqlim分别是所述电机的d轴、q轴的电压限幅，lq为q轴电感，iq为q轴电流，ld为d轴电感，id为d轴电流，ωr为转速，ψm是转子永磁体磁链。

9、进一步的，进入所述弱磁区间后，通过调整d轴电流参考值的改变量减小电压差异值，所述电机的d轴电流参考值改变量通过如下公式积分计算获得，

10、

11、其中，α1、α2是决定弱磁工作性能的比例增益，为设定值，j为成本函数，

12、进一步的，所述电机的d轴电流参考值改变量通过如下公式经积分计算获得，

13、

14、其中，ωe是目标转速，ld是d轴电感，lq是q轴电感，为d轴电压差异值，为q轴电压差异值，通过目标输出功率与最大可输出功率计算获得。

15、进一步的，所述电机包括一阶低通滤波器，所述电机的d轴、q轴电流参考值采用如下调节公式计算获得，

16、

17、其中，分别是在弱磁区间修改后的电机d轴和q轴电流参考值；α1、α2是决定弱磁工作性能的比例增益，为设定值。

18、进一步的，通过如下公式计算并获取电流参考值，

19、

20、

21、其中，是在弱磁区间修改后的d轴、q轴电流参考值；是恒转矩区d轴、q轴的电流参考值；αd、αq是d轴、q轴的比例增益，αd＝α1·ω1,αq＝α2·ω2；ω1、ω2是d轴、q轴环路使用的一阶低通滤波器的截至频率，为定值。ie*ds

22、进一步的，根据所述电机的模型和最大运行频率计算d轴的电压限幅udlim，根据电压限幅及下述公式计算q轴的限幅电压，

23、

24、其中，udc为母线电压。

25、进一步的，所述电机设置有逆变器，所述逆变器pn侧连接有大电解电容。

26、进一步的，所述电机设置有逆变器，所述逆变器pn侧连接有小薄膜电容。

27、综上所述，本发明提供的一种电机的控制方法，与现有技术相比具有以下

28、有益效果：

29、1、采用成本函数的弱磁控制算法，同时调节d、q轴电流参考值，实现永磁同步电机的深度弱磁控制的目的；

30、2、不仅适用于逆变器pn侧接大电解电容方案(pn电压稳定弱磁)，而且适用于逆变器pn侧接小薄膜电容方案(pn电压脉动非常大)，适应范围广；

31、3、算法简单，可快速实现电流调整，以达到超过额定功率的输出需求。

技术特征：

1.一种电机控制方法，其特征在于：当所述电机进入弱磁状态和/或当前电压不足以达到目标输出功率时，根据内置的弱磁算法获取所述电机的电流值，实现目标输出功率。

2.如权利要求1所述的一种电机控制方法，其特征在于：利用成本函数，根据实时获取所述电机目标输出功率对应的电压与所述电机的电压限幅之间的电压差异值，判断所述电机进入或退出弱磁区间，当进入弱磁区间时，根据预设的弱磁算法控制所述电机的电流值实现目标输出功率。

3.如权利要求2所述的一种电机控制方法，其特征在于：所述电压差异值通过如下公式计算获得，

4.如权利要求3所述的一种电机控制方法，其特征在于：进入所述弱磁区间后，通过调整d轴电流参考值的改变量减小电压差异值，所述电机的d轴电流参考值改变量通过如下公式积分计算获得，

5.如权利要求3所述的一种电机控制方法，其特征在于：所述电机的d轴电流参考值改变量通过如下公式经积分计算获得，

6.如权利要求3所述的一种电机控制方法，其特征在于：所述电机包括一阶低通滤波器，所述电机的d轴、q轴电流参考值采用如下调节公式计算获得，

7.如权利要求3所述的一种电机控制方法，其特征在于：通过如下公式计算并获取电流参考值，

8.如权利要求3所述的一种电机控制方法，其特征在于：根据所述电机的模型和最大运行频率计算d轴的电压限幅udlim，根据电压限幅及下述公式计算q轴的限幅电压，

9.如权利要求1至8任一项所述的一种电机控制方法，其特征在于：所述电机设置有逆变器，所述逆变器pn侧连接有大电解电容。

10.如权利要求1至8任一项所述的一种电机控制方法，其特征在于：所述电机设置有逆变器，所述逆变器pn侧连接有小薄膜电容。

技术总结本发明提供了一种电机控制方法，当进入弱磁状态和/或额定电压不足以达到目标输出功率时，根据内置的弱磁算法获取所述电机的电流参考值，实现目标输出功率。本发明提供的电机控制方法，恒功率区通过弱磁算法调整电机的电流，以实现更高的输出功率。技术研发人员：李敬恩,张三艳,王钊受保护的技术使用者：山东朗进科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25