基于電機的弱磁開環(huán)控制的轉矩補償方法及電機控制器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及電機控制技術領域，特別設及一種基于電機的弱磁開環(huán)控制的轉矩補 償方法W及一種電機控制器。
【背景技術】
[0002] 目前，永磁同步電機和感應電機一般都會采用弱磁控制。弱磁控制能使電機在高 速時輸出恒定功率，從而使系統(tǒng)具有較寬的調速范圍，較強的弱磁性能保證在逆變器容量 不變的情況下提高系統(tǒng)的性能。即言，當電機端電壓達到逆變器自身能承受的最大極限電 壓，系統(tǒng)采用弱磁控制，通過減小磁通來提升轉速，即增加電機直軸去磁電流分量和減小交 軸電流分量來減弱氣隙合成磁場，從而維持電壓平衡關系，獲得弱磁效果。
[0003] 其中，如圖1所示，相關技術中電機的弱磁控制系統(tǒng)采用弱磁開環(huán)來調節(jié)去磁分 量，Vd、V。采用開環(huán)控制，但是在調節(jié)d軸電流的同時會對V。產生影響，進而影響電機的輸 出轉矩，導致電機轉矩不能根據受控電機運行狀態(tài)進行實時準確的控制，容易造成系統(tǒng)電 機轉矩與目標轉矩存在穩(wěn)態(tài)偏差，甚至出現無法控制電機轉矩，造成系統(tǒng)不穩(wěn)定。并且，一 般是通過后期標定合適參數來調節(jié)電機控制系統(tǒng)，但是由于系統(tǒng)的不穩(wěn)定性和復雜性，不 僅增加了調試工作難度，也給標定帶來一定難度。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的目的旨在至少解決上述的技術缺陷之一。
[0005] 為此，本發(fā)明的一個目的在于提出了一種基于電機的弱磁開環(huán)控制的轉矩補償方 法，通過轉矩閉環(huán)補償控制，改善了弱磁開環(huán)控制對電機實際轉矩的不利影響，提高了系統(tǒng) 的穩(wěn)定性、響應速度W及控制精度。
[0006] 本發(fā)明的另一個目的在于提出了一種電機控制器。
[0007] 為達到上述目的，本發(fā)明一方面實施例提出的一種基于電機的弱磁開環(huán)控制的轉 矩補償方法，包括W下步驟：檢測所述電機的=相電流；當所述電機進入弱磁開環(huán)控制模 式時，根據所述電機的=相電流計算所述電機的實際轉矩，并計算所述電機的實際轉矩與 目標轉矩之間的轉矩偏差；W及對所述轉矩偏差進行比例積分PI調節(jié)W獲得補償電壓，并 將所述補償電壓疊加到所述電機的q軸電壓W實現對所述電機進行轉矩補償。
[000引根據本發(fā)明實施例的基于電機的弱磁開環(huán)控制的轉矩補償方法，當電機進入弱磁 開環(huán)控制模式時，根據檢測的電機的=相電流計算電機的實際轉矩，并計算電機的實際轉 矩與目標轉矩之間的轉矩偏差，然后對轉矩偏差進行比例積分PI調節(jié)W獲得補償電壓，并 將補償電壓疊加到電機的q軸電壓W實現對電機進行轉矩補償，從而控制電機的實際轉矩 跟隨電機的目標轉矩變化而變化，滿足電機控制系統(tǒng)的控制要求，提高了系統(tǒng)的響應速度 和控制精度，并且通過對電機進行轉矩補償，抵消了弱磁開環(huán)控制對電機實際輸出轉矩的 不利影響，從而提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0009] 根據本發(fā)明的一個實施例，所述的轉矩補償方法還包括：判斷所述電機的定子端 相電壓是否達到預設飽和電壓；如果判斷所述電機的定子端相電壓達到所述預設飽和電壓 時，控制所述電機進入所述弱磁開環(huán)控制模式。
[0010] 根據本發(fā)明的一個實施例，所述預設飽和電壓根據所述電機的直流母線電壓獲 得。
[0011] 根據本發(fā)明的一個實施例，在所述補償電壓疊加到所述電機的q軸電壓之后，還 包括；根據疊加所述補償電壓后的q軸電壓W及所述電機的d軸電壓判斷所述電機的定子 端相電壓是否達到所述預設飽和電壓；如果判斷所述電機的定子端相電壓達到所述預設飽 和電壓時，取未疊加所述補償電壓的q軸電壓作為所述電機的當前q軸電壓。
[0012] 在本發(fā)明的實施例中，根據所述電機的=相電流計算所述電機的實際轉矩，具體 包括；對所述電機的立相電流進行Clarke坐標變換和Park坐標變換W獲得所述電機的d 軸電流和q軸電流；根據所述d軸電流和q軸電流計算所述電機的實際轉矩。
[0013] 為達到上述目的，本發(fā)明另一方面實施例提出的一種電機控制器，包括：電流檢測 模塊，所述電流檢測模塊用于檢測電機的=相電流；坐標變換模塊，所述坐標變換模塊用于 對所述電機的立相電流進行Clarke坐標變換和Park坐標變換W獲得所述電機的d軸電流 和q軸電流；轉矩補償模塊，在所述電機進入弱磁開環(huán)控制模式時，所述轉矩補償模塊根據 所述d軸電流和q軸電流計算所述電機的實際轉矩，并計算所述電機的實際轉矩與目標轉 矩之間的轉矩偏差，W及對所述轉矩偏差進行比例積分PI調節(jié)W獲得補償電壓，并將所述 補償電壓疊加到所述電機的q軸電壓W實現對所述電機進行轉矩補償。
[0014] 根據本發(fā)明實施例的電機控制器，通過電流檢測模塊檢測電機的S相電流，然后 由坐標變換模塊對電機的立相電流進行Clarke坐標變換和Park坐標變換W獲得電機的d 軸電流和q軸電流，在電機進入弱磁開環(huán)控制模式時，轉矩補償模塊根據d軸電流和q軸電 流計算電機的實際轉矩，并計算電機的實際轉矩與目標轉矩之間的轉矩偏差，W及對轉矩 偏差進行比例積分PI調節(jié)W獲得補償電壓，并將補償電壓疊加到電機的q軸電壓W實現對 電機進行轉矩補償。因此，本發(fā)明實施例的電機控制器通過增加轉矩補償模塊實現對電機 進行轉矩補償，從而控制電機的實際轉矩跟隨電機的目標轉矩變化而變化，滿足電機控制 系統(tǒng)的控制要求，提高了系統(tǒng)的響應速度和控制精度，并且通過對電機進行轉矩補償，抵消 了弱磁開環(huán)控制對電機實際輸出轉矩的不利影響，從而提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0015] 根據本發(fā)明的一個實施例，所述電機控制器還包括；判斷模塊，所述判斷模塊用于 判斷所述電機的定子端相電壓是否達到預設飽和電壓，并在判斷所述電機的定子端相電壓 達到所述預設飽和電壓時，所述判斷模塊控制所述電機進入所述弱磁開環(huán)控制模式。
[0016] 根據本發(fā)明的一個實施例，所述預設飽和電壓根據所述電機的直流母線電壓獲 得。
[0017] 根據本發(fā)明的一個實施例，在所述補償電壓疊加到所述電機的q軸電壓之后，所 述判斷模塊還根據疊加所述補償電壓后的q軸電壓W及所述電機的d軸電壓判斷所述電機 的定子端相電壓是否達到所述預設飽和電壓，并在判斷所述電機的定子端相電壓達到所述 預設飽和電壓時，所述判斷模塊取未疊加所述補償電壓的q軸電壓作為所述電機的當前q 軸電壓。
[001引在本發(fā)明的實施例中，所述電機為永磁同步電機。
[0019] 本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【附圖說明】
[0020] 本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結合附圖對實施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中：
[0021] 圖1為電機弱磁開環(huán)控制系統(tǒng)的矢量控制框圖；
[0022] 圖2為根據本發(fā)明實施例的基于電機的弱磁開環(huán)控制的轉矩補償方法的流程圖；
[0023] 圖3為根據本發(fā)明一個實施例的電機控制系統(tǒng)的矢量控制框圖；
[0024] 圖4為根據本發(fā)明一個實施例的對電機進行轉矩補償的流程圖擬及
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