專利名稱：一種永磁同步電機(jī)剎車控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電機(jī)剎車控制方法，特別是一種永磁同步電機(jī)剎車控制方法，應(yīng)用于交流電源、變頻器、永磁同步電機(jī)和負(fù)載組成的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
所謂的永磁同步電機(jī)即指采用永磁磁極轉(zhuǎn)子的同步電動機(jī)，其應(yīng)用系統(tǒng)主要由交流電源、變頻器、永磁同步電機(jī)和負(fù)載組成。常規(guī)的永磁同步電機(jī)的剎車方法一般采用機(jī)械剎車，即附加機(jī)械裝置抱死永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸或其從動部件實(shí)現(xiàn)剎車，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，且由于磨損打滑、損壞等原因容易導(dǎo)致剎車失效，無法保證永磁同步電機(jī)的剎車性能， 存在較大的安全隱患?？紤]到以上所述機(jī)械剎車的缺點(diǎn)，已有直接采用由變頻器控制的電子剎車方法實(shí)現(xiàn)永磁同步電機(jī)剎車，即將永磁同步電機(jī)機(jī)械能先轉(zhuǎn)化為電能再轉(zhuǎn)化為熱能。常見的主要有永磁同步電機(jī)繞組短接剎車法，所謂永磁同步電機(jī)繞組短接剎車法是指通過變頻器的功率模塊，如IGBTansulated Gate Bipolar ^Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)或IPMdntelligent Power Module，智能功率模塊)，將永磁同步電機(jī)定子繞組引出線短接，由于永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子慣性作用，使其工作于發(fā)電狀態(tài)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，由于永磁同步電機(jī)定子繞組引出線短接，由于慣性作用產(chǎn)生的電能在永磁同步電機(jī)里產(chǎn)生一個(gè)與轉(zhuǎn)子慣性旋轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)磁場，使永磁同步電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生剎車力矩(又稱制動力矩)使永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子及其從動部件停下來，也就是將電能再轉(zhuǎn)換成定子繞組熱能，永磁同步電機(jī)發(fā)熱消耗掉這一部分能量，因此短接剎車法也又叫耗能制動法。但現(xiàn)有的永磁同步電機(jī)繞組短接剎車法無法對永磁同步電機(jī)機(jī)械能轉(zhuǎn)換為熱能的過程進(jìn)行控制，因此無法確保其產(chǎn)生的剎車力矩始終為最大剎車力矩，即無法自動跟蹤永磁同步電機(jī)的最大剎車力矩，剎車性能較差，而且在電源失電(即交流電源失電)的情況下，變頻器母線電壓快速下降，無法保證剎車過程的順利完成，因此永磁同步電機(jī)的剎車性能無法確保，甚至還可能導(dǎo)致變頻器的功率模塊損壞，要解決電源失電情況下的永磁同步電機(jī)剎車，還需要設(shè)置其他復(fù)雜的控制方法方可實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種永磁同步電機(jī)剎車控制方法，既實(shí)現(xiàn)對永磁同步電機(jī)機(jī)械能轉(zhuǎn)換為熱能的過程進(jìn)行控制，確保在其剎車過程中，變頻器母線電壓始終處于預(yù)先設(shè)定的安全范圍內(nèi)，變頻器母線電壓恒定或趨于恒定，同時(shí)在變頻器母線電壓恒定或趨于恒定的前提下，又實(shí)現(xiàn)了自動跟蹤永磁同步電機(jī)的最大剎車力矩，保證了永磁同步電機(jī)的剎車性能。本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是提供一種永磁同步電機(jī)剎車控制方法，采用相同算法同時(shí)滿足電源正常和電源失電情況下的永磁同步電機(jī)剎車，大大簡化了算法。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種永磁同步電機(jī)剎車控制方法，應(yīng)用于交流電源、變頻器、永磁同步電機(jī)和負(fù)載組成的系統(tǒng)，其中所述方法包括以下步驟(1)在永磁同步電機(jī)剎車期間，確定電壓幅值和電壓角度；(2)基于確定的電壓幅值和電壓角度，控制變頻器的輸出電壓，在保證變頻器母線電壓恒定或趨于恒定的前提下，實(shí)現(xiàn)自動跟蹤永磁同步電機(jī)的最大剎車力矩，保證永磁同步電機(jī)的剎車性能。優(yōu)選地，所述的確定電壓幅值的步驟為預(yù)先設(shè)置變頻器母線電壓設(shè)定值；在永磁同步電機(jī)剎車期間，檢測變頻器母線電壓實(shí)際值；基于變頻器母線電壓設(shè)定值與變頻器母線電壓實(shí)際值的差值，確定電壓幅值。所述的變頻器母線電壓設(shè)定值不局限于具體數(shù)值， 是結(jié)合變頻器以及永磁同步電機(jī)的實(shí)際情況而確定的、處于安全范圍內(nèi)的數(shù)值范圍。優(yōu)選地，所述的確定電壓角度的步驟為在永磁同步電機(jī)剎車期間，檢測永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子位置，基于永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速確定各轉(zhuǎn)速點(diǎn)的轉(zhuǎn)子位置與電壓角度之間的夾角，以及結(jié)合轉(zhuǎn)子位置，確定電壓角度。也就是說，得到永磁同步電機(jī)各轉(zhuǎn)速點(diǎn)的轉(zhuǎn)子位置與電壓角度之間的夾角后與轉(zhuǎn)子位置相加最終得到電壓角度。為了進(jìn)一步提高確定電壓幅值的精確度，避免變頻器母線電壓的劇烈波動，優(yōu)選地，所述的確定電壓幅值的步驟還包括在永磁同步電機(jī)剎車期間，檢測永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速，基于永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速確定各轉(zhuǎn)速點(diǎn)的輸出電壓幅值，以及結(jié)合所述的變頻器母線電壓設(shè)定值與變頻器母線電壓實(shí)際值的差值，最終確定電壓幅值。本發(fā)明可通過電壓頻率表基于永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速確定各轉(zhuǎn)速點(diǎn)的輸出電壓幅值。優(yōu)選地，所述的控制變頻器的輸出電壓的步驟包括以變頻器母線電壓恒定或趨于恒定為控制目標(biāo)，當(dāng)變頻器母線電壓實(shí)際值高于變頻器母線電壓設(shè)定值時(shí)，增大變頻器的輸出電壓，永磁同步電機(jī)產(chǎn)生的剎車力矩增大，從而降低變頻器母線電壓；當(dāng)變頻器母線電壓實(shí)際值低于變頻器母線電壓設(shè)定值時(shí)，減小變頻器的輸出電壓，永磁同步電機(jī)產(chǎn)生的剎車力矩減小，從而增大變頻器母線電壓，以保證變頻器母線電壓恒定或趨于恒定。優(yōu)選地，所述的控制變頻器的輸出電壓的步驟包括在永磁同步電機(jī)剎車電流較小的低速區(qū)，按產(chǎn)生最大剎車力矩控制永磁同步電機(jī)各轉(zhuǎn)速點(diǎn)的轉(zhuǎn)子位置與電壓角度之間的夾角輸出；在永磁同步電機(jī)剎車電流較大的高速區(qū)，在不超過永磁同步電機(jī)和變頻器允許的最大電流的前提下，以產(chǎn)生最大剎車電流控制永磁同步電機(jī)各轉(zhuǎn)速點(diǎn)的轉(zhuǎn)子位置與電壓角度之間的夾角輸出，實(shí)現(xiàn)自動跟蹤永磁同步電機(jī)的最大剎車力矩。優(yōu)選地，所述的變頻器母線電壓設(shè)定值與變頻器母線電壓實(shí)際值的差值經(jīng)比例調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)輸出差值調(diào)節(jié)值，基于差值調(diào)節(jié)值確定電壓幅值，即電壓幅值為比例調(diào)節(jié)器對變頻器母線電壓設(shè)定值與變頻器母線電壓實(shí)際值的差值進(jìn)行微調(diào)輸出的差值調(diào)節(jié)值。當(dāng)變頻器母線電壓實(shí)際值高于變頻器母線電壓設(shè)定值時(shí)，比例調(diào)節(jié)器對此差值進(jìn)行調(diào)節(jié)以增大電壓幅值，從而增大永磁同步電機(jī)產(chǎn)生的剎車力矩以降低變頻器母線電壓；當(dāng)變頻器母線電壓實(shí)際值低于變頻器母線電壓設(shè)定值時(shí)，比例調(diào)節(jié)器對此差值進(jìn)行調(diào)節(jié)以增大電壓幅值， 從而減小永磁同步電機(jī)產(chǎn)生的剎車力矩以增大變頻器母線電壓。優(yōu)選地，所述的變頻器母線電壓設(shè)定值高于交流電源輸入電壓經(jīng)整流濾波后的最高直流電壓值，從而簡單實(shí)現(xiàn)了采用相同算法對于電源失電與電源正常時(shí)的永磁同步電機(jī)剎車，避免電源失電與電源正常時(shí)的永磁同步電機(jī)剎車采用不同算法，簡化了算法。優(yōu)選地，通過SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation，空間矢量脈寬調(diào)制)模塊、功率模塊控制變頻器的輸出電壓，具體步驟為通過SVPWM模塊基于確定的電壓幅值以及電壓角度計(jì)算三相輸出電壓并輸出PWM(Pulse-width modulation，脈沖寬度調(diào)制)信號，再通過功率模塊將PWM信號轉(zhuǎn)換成模擬電壓輸出給永磁同步電機(jī)。功率模塊一般選用IGBTansulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)或 IPMdntelligent Power Module，智能功率模塊)，是變頻器硬件的通用器件。優(yōu)選地，采用角度轉(zhuǎn)速表基于永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速確定各轉(zhuǎn)速點(diǎn)的轉(zhuǎn)子位置與電壓角度之間的夾角。本發(fā)明所述的變頻器的英文譯名是VFD (Variable-frequency Drive)，通過改變永磁同步電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動機(jī)的電力傳動元件。變頻器主要由整流濾波模塊、驅(qū)動控制芯片及其外圍電路模塊、速度檢測模塊、功率模塊構(gòu)成。本發(fā)明所述的電壓幅值是基于變頻器母線電壓設(shè)定值與變頻器母線電壓實(shí)際值的差值直接或經(jīng)過調(diào)節(jié)處理后確定的。為了進(jìn)一步提高確定電壓幅值的精確度，避免變頻器母線電壓的劇烈波動，電壓幅值還可以包括永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速確定各轉(zhuǎn)速點(diǎn)的輸出電壓幅值。本發(fā)明所述的電壓角度是指永磁同步電機(jī)的定子電壓相位角。本發(fā)明所述的變頻器母線電壓是指變頻器的內(nèi)部整流濾波電路和功率模塊之間的中間回路的電壓。變頻器的輸出電壓是指變頻器的功率模塊向永磁同步電機(jī)的輸出電壓。本發(fā)明所述的低速區(qū)和高速區(qū)是對永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速(旋轉(zhuǎn)速度)高低的劃分，具體轉(zhuǎn)速數(shù)值劃分可以根據(jù)具體實(shí)際，如根據(jù)永磁同步電機(jī)與變頻器的允許的最大電流值以及永磁同步電機(jī)的剎車性能需求來界定。本發(fā)明的工作原理和優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明以變頻器母線電壓恒定或趨于恒定為控制目標(biāo)，當(dāng)變頻器母線電壓實(shí)際值高于變頻器母線電壓設(shè)定值時(shí)，增大變頻器的輸出電壓，永磁同步電機(jī)產(chǎn)生的剎車力矩增大，從而降低變頻器母線電壓；當(dāng)變頻器母線電壓實(shí)際值低于變頻器母線電壓設(shè)定值時(shí)，減小變頻器的輸出電壓，永磁同步電機(jī)產(chǎn)生的剎車力矩減小，從而增大變頻器母線電壓，確保在剎車過程中，變頻器母線電壓始終處于預(yù)先設(shè)定的安全范圍內(nèi)，變頻器母線電壓恒定或趨于恒定，安全性高。2、在確保變頻器母線電壓恒定或趨于恒定的前提下，本發(fā)明通過實(shí)時(shí)控制永磁同步電機(jī)各轉(zhuǎn)速點(diǎn)的轉(zhuǎn)子位置與電壓角度之間的夾角輸出，即電壓夾角，實(shí)現(xiàn)了在永磁同步剎車期間，無論在低速區(qū)和高速區(qū)，確保永磁同步電機(jī)的剎車電流均為永磁同步電機(jī)和變頻器允許的最大電流，產(chǎn)生最大剎車力矩，即實(shí)現(xiàn)了自動跟蹤永磁同步電機(jī)的最大剎車力矩，實(shí)現(xiàn)在最短時(shí)間內(nèi)完成永磁同步電機(jī)安全剎車，保證了永磁同步電機(jī)的剎車性能。3、同時(shí)本發(fā)明通過采用變頻器母線電壓設(shè)定值高于交流電源輸入電壓經(jīng)整流濾波后的最高直流電壓值，消除了交流電源輸入電壓在永磁同步電機(jī)剎車期間對變頻器母線電壓的影響，從而簡單實(shí)現(xiàn)了電源正常和電源失電情況下的永磁同步電機(jī)剎車算法的一致性，消除了現(xiàn)有技術(shù)中在電源正常和電源失電情況下永磁同步電機(jī)剎車需采用不同算法的缺陷，大大簡化了算法。4、本發(fā)明提供的永磁同步電機(jī)剎車控制方法簡單，易于實(shí)現(xiàn)，成本低，非常利于規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。


附圖1是本發(fā)明的應(yīng)用系統(tǒng)框圖；附圖2是本發(fā)明的變頻器與交流電源、永磁同步電機(jī)的連接框圖；附圖3是本發(fā)明實(shí)施例的剎車控制算法示意具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明的應(yīng)用系統(tǒng)由交流電源、變頻器、永磁同步電機(jī)和負(fù)載依次連接組成，如圖2所示，變頻器包括整流濾波模塊、驅(qū)動控制芯片及其外圍電路模塊、速度檢測模塊、IGBT或IPM功率模塊，交流電源經(jīng)整流濾波模塊變成直流電源接入功率模塊，IGBT 或IPM功率模塊由驅(qū)動控制芯片及其外圍電路控制，由驅(qū)動控制芯片及其外圍電路模塊輸出PWM號，IGBT或IPM功率模塊將PWM信號轉(zhuǎn)換成電壓輸出給永磁同步電機(jī)，為了實(shí)時(shí)檢測永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速，在永磁同步電機(jī)與驅(qū)動控制芯片及其外圍電路模塊之間還設(shè)有速度檢測模塊，以便驅(qū)動控制芯片及其外圍電路模塊根據(jù)永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行一系列的保護(hù)措施或?qū)崿F(xiàn)特定的功能，如變頻器母線電壓恒定或趨于恒定保護(hù)功能或永磁同步電機(jī)剎車功能。所述的驅(qū)動控制芯片及其外圍電路模塊中含有控制變頻器電壓輸出的運(yùn)行軟件。如圖3所示，一種永磁同步電機(jī)剎車控制方法，應(yīng)用于交流電源、變頻器、永磁同步電機(jī)和負(fù)載組成的系統(tǒng)，其中所述方法包括以下步驟(1)在永磁同步電機(jī)剎車期間，確定電壓幅值和電壓角度；(2)基于確定的電壓幅值和電壓角度，控制變頻器的輸出電壓，在保證變頻器母線電壓恒定或趨于恒定的前提下，實(shí)現(xiàn)自動跟蹤永磁同步電機(jī)的最大剎車力矩，保證永磁同步電機(jī)的剎車性能。所述的確定電壓幅值的步驟為預(yù)先設(shè)置變頻器母線電壓設(shè)定值；在永磁同步電機(jī)剎車期間，檢測變頻器母線電壓實(shí)際值；基于變頻器母線電壓設(shè)定值與變頻器母線電壓實(shí)際值的差值，差值經(jīng)KP比例調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)后輸出差值調(diào)節(jié)值，同時(shí)在永磁同步電機(jī)剎車期間，檢測永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速，采用ν/F電壓頻率表基于永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速確定各轉(zhuǎn)速點(diǎn)的輸出電壓幅值，此輸出電壓幅值與所述的差值調(diào)節(jié)值相加，最終確定電壓幅值。所述的確定電壓角度的步驟為在永磁同步電機(jī)剎車期間，檢測永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子位置，采用角度轉(zhuǎn)速表基于永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速確定各轉(zhuǎn)速點(diǎn)的轉(zhuǎn)子位置與電壓角度之間的夾角，此夾角與轉(zhuǎn)子位置相加，最終確定電壓角度。所述的控制變頻器的輸出電壓的步驟包括以變頻器母線電壓恒定或趨于恒定為控制目標(biāo)，由于在其他相關(guān)因素不變的條件下，變頻器的輸出電壓與永磁同步電機(jī)產(chǎn)生的剎車力矩成正比，當(dāng)變頻器母線電壓實(shí)際值高于變頻器母線電壓設(shè)定值時(shí)，增大變頻器的輸出電壓，永磁同步電機(jī)產(chǎn)生的剎車力矩增大，從而降低變頻器母線電壓；當(dāng)變頻器母線電壓實(shí)際值低于變頻器母線電壓設(shè)定值時(shí)，減小變頻器的輸出電壓，永磁同步電機(jī)產(chǎn)生的剎車力矩減小，從而增大變頻器母線電壓，以保證變頻器母線電壓恒定或趨于恒定；同時(shí)在保證變頻器母線電壓恒定或趨于恒定的前提下，由于在其他相關(guān)因素不變的條件下，永磁同步電機(jī)剎車電流與永磁同步電機(jī)產(chǎn)生的剎車力矩成正比，在永磁同步電機(jī)剎車電流較小的低速區(qū)，如果按照此剎車電流進(jìn)行剎車，永磁同步電機(jī)產(chǎn)生的剎車力矩小，顯然不能實(shí)現(xiàn)永磁同步電機(jī)的剎車性能，因此按產(chǎn)生最大剎車力矩控制永磁同步電機(jī)各轉(zhuǎn)速點(diǎn)的轉(zhuǎn)子位置與電壓角度之間的夾角輸出，即在不超過永磁同步電機(jī)和變頻器允許的最大電流的前提下，通過控制永磁同步電機(jī)各轉(zhuǎn)速點(diǎn)的轉(zhuǎn)子位置與電壓角度之間的夾角輸出獲得最大剎車電流，最終產(chǎn)生最大剎車力矩；在永磁同步電機(jī)剎車電流較大的高速區(qū)，在不超過永磁同步電機(jī)和變頻器允許的最大電流的前提下，以產(chǎn)生最大剎車電流控制永磁同步電機(jī)各轉(zhuǎn)速點(diǎn)的轉(zhuǎn)子位置與電壓角度之間的夾角輸出，從而實(shí)現(xiàn)了自動跟蹤永磁同步電機(jī)的最大剎車力矩。本發(fā)明在永磁同步電機(jī)剎車期間，無論在低速區(qū)和高速區(qū)，實(shí)現(xiàn)了永磁同步電機(jī)剎車電流均為永磁同步電機(jī)和變頻器允許的最大電流，產(chǎn)生最大剎車力矩，確保永磁同步電機(jī)的剎車性能。所述的變頻器母線電壓設(shè)定值高于交流電源輸入電壓經(jīng)整流濾波后的最高直流電壓值，從而簡單實(shí)現(xiàn)了電源正常和電源失電情況下的永磁同步電機(jī)剎車算法的一致性， 消除了現(xiàn)有技術(shù)中在電源正常和電源失電情況下永磁同步電機(jī)剎車需采用不同算法的缺陷，大大簡化了算法。通過SVPWM模塊、功率模塊控制變頻器的輸出電壓，具體步驟為通過SVPWM模塊基于確定的電壓幅值以及電壓角度計(jì)算三相輸出電壓并輸出PWM信號，再通過功率模塊將 PWM信號轉(zhuǎn)換成模擬電壓輸出給永磁同步電機(jī)。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，如對電壓頻率表的型號或其等同替換、角度轉(zhuǎn)速表的型號或其等同替換做出若干改進(jìn)和潤飾，同時(shí)本發(fā)明不僅局限應(yīng)用于永磁同步電機(jī)，還可以應(yīng)用于其他類型電機(jī)，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種永磁同步電機(jī)剎車控制方法，應(yīng)用于交流電源、變頻器、永磁同步電機(jī)和負(fù)載組成的系統(tǒng)，其特征在于所述方法包括以下步驟(1)在永磁同步電機(jī)剎車期間，確定電壓幅值和電壓角度；(2)基于確定的電壓幅值和電壓角度，控制變頻器的輸出電壓，在保證變頻器母線電壓恒定或趨于恒定的前提下，實(shí)現(xiàn)自動跟蹤永磁同步電機(jī)的最大剎車力矩，保證永磁同步電機(jī)的剎車性能。
2.如權(quán)利要求1所述的一種永磁同步電機(jī)剎車控制方法，其特征在于所述的確定電壓幅值的步驟為預(yù)先設(shè)置變頻器母線電壓設(shè)定值；在永磁同步電機(jī)剎車期間，檢測變頻器母線電壓實(shí)際值；基于變頻器母線電壓設(shè)定值與變頻器母線電壓實(shí)際值的差值，確定電壓幅值。
3.如權(quán)利要求1所述的一種永磁同步電機(jī)剎車控制方法，其特征在于所述的確定電壓角度的步驟為在永磁同步電機(jī)剎車期間，檢測永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子位置，基于永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速確定各轉(zhuǎn)速點(diǎn)的轉(zhuǎn)子位置與電壓角度之間的夾角，以及結(jié)合轉(zhuǎn)子位置，確定電壓角度。
4.如權(quán)利要求2所述的一種永磁同步電機(jī)剎車控制方法，其特征在于所述的確定電壓幅值的步驟還包括在永磁同步電機(jī)剎車期間，檢測永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速，基于永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速確定各轉(zhuǎn)速點(diǎn)的輸出電壓幅值，以及結(jié)合所述的變頻器母線電壓設(shè)定值與變頻器母線電壓實(shí)際值的差值，最終確定電壓幅值。
5.如權(quán)利要求2或3或4所述的一種永磁同步電機(jī)剎車控制方法，其特征在于所述的控制變頻器的輸出電壓的步驟包括以變頻器母線電壓恒定或趨于恒定為控制目標(biāo)，當(dāng)變頻器母線電壓實(shí)際值高于變頻器母線電壓設(shè)定值時(shí)，增大變頻器的輸出電壓，永磁同步電機(jī)產(chǎn)生的剎車力矩增大，從而降低變頻器母線電壓；當(dāng)變頻器母線電壓實(shí)際值低于變頻器母線電壓設(shè)定值時(shí)，減小變頻器的輸出電壓，永磁同步電機(jī)產(chǎn)生的剎車力矩減小，從而增大變頻器母線電壓，以保證變頻器母線電壓恒定或趨于恒定。
6.如權(quán)利要求5所述的一種永磁同步電機(jī)剎車控制方法，其特征在于所述的控制變頻器的輸出電壓的步驟包括在永磁同步電機(jī)剎車電流較小的低速區(qū)，按產(chǎn)生最大剎車力矩控制永磁同步電機(jī)各轉(zhuǎn)速點(diǎn)的轉(zhuǎn)子位置與電壓角度之間的夾角輸出；在永磁同步電機(jī)剎車電流較大的高速區(qū)，在不超過永磁同步電機(jī)和變頻器允許的最大電流的前提下，以產(chǎn)生最大剎車電流控制永磁同步電機(jī)各轉(zhuǎn)速點(diǎn)的轉(zhuǎn)子位置與電壓角度之間的夾角輸出，實(shí)現(xiàn)自動跟蹤永磁同步電機(jī)的最大剎車力矩。
7.如權(quán)利要求2或4所述的一種永磁同步電機(jī)剎車控制方法，其特征在于所述的變頻器母線電壓設(shè)定值與變頻器母線電壓實(shí)際值的差值經(jīng)比例調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)輸出差值調(diào)節(jié)值， 基于差值調(diào)節(jié)值確定電壓幅值。
8.如權(quán)利要求2或4所述的一種永磁同步電機(jī)剎車控制方法，其特征在于所述的變頻器母線電壓設(shè)定值高于交流電源輸入電壓經(jīng)整流濾波后的最高直流電壓值。
9.如權(quán)利要求1所述的一種永磁同步電機(jī)剎車控制方法，其特征在于通過SVPWM模塊、功率模塊控制變頻器的輸出電壓。
10.如權(quán)利要求3所述的一種永磁同步電機(jī)剎車控制方法，其特征在于采用角度轉(zhuǎn)速表基于永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速確定各轉(zhuǎn)速點(diǎn)的轉(zhuǎn)子位置與電壓角度之間的夾角。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電機(jī)剎車控制方法，特別是一種永磁同步電機(jī)剎車控制方法，應(yīng)用于交流電源、變頻器、永磁同步電機(jī)和負(fù)載組成的系統(tǒng)，其中所述控制方法包括以下步驟(1)在永磁同步電機(jī)剎車期間，確定電壓幅值和電壓角度；(2)基于確定的電壓幅值和電壓角度，控制變頻器的輸出電壓，在保證變頻器母線電壓恒定或趨于恒定的前提下，實(shí)現(xiàn)自動跟蹤永磁同步電機(jī)的最大剎車力矩，保證了永磁同步電機(jī)的剎車性能；同時(shí)采用相同算法同時(shí)滿足了電源正常和電源失電情況下的永磁同步電機(jī)剎車，大大簡化了算法。
文檔編號H02P6/24GK102355186SQ20111027113
公開日2012年2月15日 申請日期2011年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月14日
發(fā)明者何志明, 周文忠, 王明仁, 黃雨 申請人:無錫艾柯威科技有限公司