用于永磁同步电机的节能控制方法及系统与流程

本发明涉及电机，具体涉及用于永磁同步电机的节能控制方法及系统。

背景技术：

1、在电机技术领域中，永磁同步电机因其高效率、高功率密度和宽调速范围等优点，被广泛应用于各种工业设备和家用电器中。然而，随着能源问题的日益凸显和环保要求的不断提高，如何实现永磁同步电机的节能运行成为了当前研究的热点。传统的永磁同步电机控制方法往往侧重于满足电机的性能需求，如转矩输出和速度调节等，而对电机的能耗问题则相对忽视。在实际应用中，由于负载条件和实时运行状态的不断变化，永磁同步电机的能耗会随之波动，这不仅增加了运行成本，也对环境造成了不必要的负担。因此，开发一种能够实时响应负载条件和运行状态变化，有效降低永磁同步电机能耗的节能控制方法显得尤为重要。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了用于永磁同步电机的节能控制方法及系统，解决了现有技术中电机难以根据实时运行状态进行节能控制导致能耗较高的技术问题。

2、鉴于上述问题，本申请实施例提供了用于永磁同步电机的节能控制方法及系统。

3、本申请实施例的第一个方面，提供了用于永磁同步电机的节能控制方法，所述方法包括：

4、获取目标实时信息，并将所述目标实时信息中目标电机的实时运行状态信息和实时负载条件信息作为节能控制约束；动态监测得到所述目标电机的目标定子信息，并提取所述目标定子信息中的目标定子电流；在所述节能控制约束下，基于矢量控制原理对所述目标定子电流进行分解，得到分解结果，所述分解结果包括直轴电流分量和交轴电流分量；将目标需求中的所述目标电机的目标转矩需求值和目标速度需求值作为节能控制跟踪值，并将所述节能控制跟踪值存储至电流控制环，其中，所述电流控制环基于比例-积分控制器策略设计；通过所述电流控制环对所述目标定子信息中的目标定子位置与目标定子电流进行分析，分别得到所述直轴电流分量的直轴节能控制方案和所述交轴电流分量的交轴节能控制方案；所述直轴节能控制方案和所述交轴节能控制方案共同形成节能控制策略。

5、本申请实施例的第二个方面，提供了用于永磁同步电机的节能控制系统，所述系统包括：

6、信息获取模块，所述信息获取模块用于获取目标实时信息，并将所述目标实时信息中目标电机的实时运行状态信息和实时负载条件信息作为节能控制约束；监测模块，所述监测模块用于动态监测得到所述目标电机的目标定子信息，并提取所述目标定子信息中的目标定子电流；分解模块，所述分解模块用于在所述节能控制约束下，基于矢量控制原理对所述目标定子电流进行分解，得到分解结果，所述分解结果包括直轴电流分量和交轴电流分量；存储模块，所述存储模块用于将目标需求中的所述目标电机的目标转矩需求值和目标速度需求值作为节能控制跟踪值，并将所述节能控制跟踪值存储至电流控制环，其中，所述电流控制环基于比例-积分控制器策略设计；分析模块，所述分析模块用于通过所述电流控制环对所述目标定子信息中的目标定子位置与目标定子电流进行分析，分别得到所述直轴电流分量的直轴节能控制方案和所述交轴电流分量的交轴节能控制方案；策略生成模块，所述策略生成模块用于所述直轴节能控制方案和所述交轴节能控制方案共同形成节能控制策略。

7、本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

8、首先，获取目标实时信息，并将目标实时信息中目标电机的实时运行状态信息和实时负载条件信息作为节能控制约束。通过动态监测得到目标电机的目标定子信息，并提取目标定子信息中的目标定子电流。在节能控制约束下，基于矢量控制原理对目标定子电流进行分解，得到分解结果，分解结果包括直轴电流分量和交轴电流分量。接着，将目标需求中的目标电机的目标转矩需求值和目标速度需求值作为节能控制跟踪值，并将节能控制跟踪值存储至电流控制环，其中，电流控制环基于比例-积分控制器策略设计。通过电流控制环对目标定子信息中的目标定子位置与目标定子电流进行分析，分别得到直轴电流分量的直轴节能控制方案和交轴电流分量的交轴节能控制方案。最后，直轴节能控制方案和交轴节能控制方案共同形成节能控制策略。解决了现有技术中电机难以根据实时运行状态进行节能控制导致能耗较高的技术问题，通过制定节能控制策略进行节能控制，达到了降低电机能耗的技术效果。

技术特征：

1.用于永磁同步电机的节能控制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述用于永磁同步电机的节能控制方法，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求2所述用于永磁同步电机的节能控制方法，其特征在于，所述开关损耗初评函数的表达式如下：

4.根据权利要求2所述用于永磁同步电机的节能控制方法，其特征在于，包括：

5.根据权利要求4所述用于永磁同步电机的节能控制方法，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述用于永磁同步电机的节能控制方法，其特征在于，所述预定直轴控制参数包括第一参数和第二参数，所述预定交轴控制参数包括第一参数和第三参数，所述第一参数包括电流控制器增益、速度控制器增益、脉冲宽度调制频率、观测器增益和滤波器参数，所述第二参数包括磁通参考值和转速参考值，所述第三参数包括转矩参考值。

7.根据权利要求4所述用于永磁同步电机的节能控制方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述用于永磁同步电机的节能控制方法，其特征在于，所述示波器用于采集所述目标电机的导通状态信息和关断状态信息，所述导通状态信息包括导通电压和导通电流，所述关断状态信息包括关断电压和关断电流。

9.根据权利要求7所述用于永磁同步电机的节能控制方法，其特征在于，取所述第一能耗影响反馈系数和所述目标初始节能指数的乘积作为目标节能指数，所述目标节能指数用于量化表征所述目标电机在所述直轴节能控制方案下的节能效果。

10.用于永磁同步电机的节能控制系统，其特征在于，用于实施权利要求1-9任意一项所述的用于永磁同步电机的节能控制方法，所述系统包括：

技术总结本发明公开了用于永磁同步电机的节能控制方法及系统，涉及电机技术领域。所述方法包括：获取目标实时信息；动态监测得到目标电机的目标定子信息，并提取目标定子信息中的目标定子电流；基于矢量控制原理对目标定子电流进行分解，得到分解结果；将目标转矩需求值和目标速度需求值作为节能控制跟踪值，并将节能控制跟踪值存储至电流控制环；通过电流控制环对目标定子位置与目标定子电流进行分析，分别得到直轴节能控制方案和交轴节能控制方案；形成节能控制策略。解决了现有技术中电机难以根据实时运行状态进行节能控制导致能耗较高的技术问题，通过制定节能控制策略进行节能控制，达到了降低电机能耗的技术效果。技术研发人员：方剑,李金东,周敏受保护的技术使用者：江苏吉泓达电机科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/20