[发明专利]用于控制电动同步机器转矩的方法

说明书

本发明涉及一种方法，根据所述方法，基于对选择性确定的转子磁通量的估计，根据机器的操作状况，取决于所述机器的所述转子的操作温度并且进一步取决于所述转子的电流(Id，Iq)和励磁电压(Vq)的测量值以及由所述转子生成的旋转磁场的旋转速度(ωr)的测量值而生成定子电流设定点，所述定子电流设定点是基于所估计的磁通量生成的。

技术领域

本发明的技术领域是电动机器，并且更具体地是这类机器的命令。

更具体地，其涉及具有永磁体的电动同步电机，具体用于电驱动机动车辆。

背景技术

图1示出了生产电动同步机器的一般原理。

这种机器包括被称为定子的固定部分以及被称为转子的移动部分。在这种情况下，定子包括偏移120°并且以交流电供电的三个线圈B1、B2、B3。根据转子的类型，转子包括以直流电供电的线圈、或如所示出的永磁体A。

在电驱动机动车辆中，必须精确地控制由电动电机提供的转矩。由于由电动机器递送的转矩与其中流动的电流直接关联，所以还必须精确地控制这些电流。

在同步机器中，具体地在如图1中所展示的机器中，在定子的三个相位中的电流是正弦的并且各自相差2π/3弧度个相位。这些电流在电动机器中产生旋转磁场。像罗盘一样，转子与由定子产生的旋转磁场自然对齐。因此，转子的旋转频率等于定子电流的频率(因此称作“同步”)以用于在极对数量内。

正是定子电流的振幅和转子磁体的功率产生了对于机器的旋转所必需的转矩。为了命令这些电流，因此，有必要对定子的相位施加相差2π/3弧度相位的正弦电压。

通常，对几乎恒定值执行调节比对正弦信号更为简单。派克变换(Parktransform)通常用于将三相系统投射在二维空间上以用于放置在等效的旋转参考系中，在所述旋转参考系中正弦信号变得基本上恒定。

在同步机器的情况下，派克参考系因此对应于与旋转场关联的并且因此与转子关联的参考系。

转子绕组的轴被称为直轴，表示为d。正交轴被表示为q。

通过使用在派克空间中表达的电流和电压进行工作，因此有可能作用于慢慢变化的这些电流上或电压上而非作用于正弦信号上，以便对待命令的三相机器进行调节。

通过执行逆变换，能够返回到机器的正常参考系，并且因此精确地了解哪些电压或电流将被施加到机器的各个相位。

在派克空间中，待命令的系统如下：

其中：

-V_d和V_q是施加到机器的派克平面的两条轴上的电压(以伏特为单位)，

-I_d、I_q分别是在派克平面的直轴和正交轴上的机器中流动的定子电流(以安培为单位)，

-R_s表示机器定子的等效电阻(以欧姆为单位)，

-L_d和L_q是机器的每条轴上的电感(以亨利为单位)，

-ω_r是机器的磁场的旋转速度(以弧度/秒为单位)；由于这是同步机器的情况，所以其等于转子的旋转速度乘以机器的极对数量，

-Φ_f表示由转子磁体生成的通量(以韦伯Wb°为单位)；

意图是在已知的速度范围上生成具有机器的最佳可能效率的转矩。可以如下计算转矩：

C_em＝p(Φ_dI_q-Φ_qI_d) (3)