[发明专利]一种永磁同步电机的控制装置及方法

权利要求书

1.一种永磁同步电机的控制装置，该控制装置包括三相/二相转换单元、二相/三相转换单元、电机和电角度偏移单元，其特征在于：

电机通过速度传感器与所述电角度偏移单元相连，所述电角度偏移单元同时与所述三相/二相转换单元和二相/三相转换单元相连；

所述三相/二相转换单元用于将所述电机的实时三相电流转化为二相电流，该二相电流包括q轴和d轴方向的实时电流；

所述二相/三相转换单元用于将电机的二相参考电压转化为三相控制电压，该三相控制电压作为电机的输入电压；

所述电角度偏移单元利用q轴和d轴方向的实时电流、速度传感器测量的电机实时转速，以及电角度的偏移与电机效率的关系，计算电角度的偏移，其中，当电机的效率值取最大值时对应的电角度的偏移Δθ，即为待计算的电角度偏移。

2.如权利要求1所述的一种永磁同步电机的控制装置，其特征在于，所述q轴和d轴方向的实时电流、速度传感器测量的电机实时转速，以及电角度的偏移Δθ与电机效率η的关系优选按照下列表达式进行，

η=nπP[ψfIscosΔθ-0.5(Ld-Lq)Is2sin2Δθ]20*UI]]>

Is=(Id2+Iq2)]]>

其中，P是电机极对数，ψ_f是永磁体磁链，I_d、I_q分别是q轴和d轴实时电流，L_d、L_q分别是q轴和d轴的等效电感，n是电机实时转速，U是电机的供电电源电压，I是电机的供电电源电流，I_s为电流矢量幅值。

3.如权利要求1或2所述的一种永磁同步电机的控制装置，其特征在于，所述三相/二相转换单元包括依次连接的电流传感器模块、CLARK变换模块和PARK变换模块。

4.如权利要求1-3任一项所述的一种永磁同步电机的控制装置，其特征在于，所述二相/三相转换单元包括PARK逆变换模块、SVPWM模块和IGBT逆变器模块。

5.一种权利要求1-4任一项所述的一种永磁同步电机的控制装置的控制方法，其特征在于，该控制方法包括下列步骤：

(a)预设电机初始电流I_d_ref＝0和初始转速n_ref，速度传感器检测电机获得其实时转速n和实时电角度θ₁，将该实时转速n与初始转速n_ref的差值ε_n经过第一PI控制器后转化为q轴参考电流

(b)电流传感器检测电机的实时三相电流，该实时三相电流和实际电角度θ₂通过三相/二相转换单元转化为q轴和d轴的实时电流I_d、I_q；

(c)所述初始电流I_d_ref与所述d轴的实时电流I_d的差值经过第二PI控制器后转化为d轴参考电压U_d，所述q轴参考电流与所述q轴的实时电流I_q的差值输入第三PI控制器后转化为获得q轴参考电压U_q；

(d)所述d轴参考电压U_d、q轴参考电压U_q和实际电角度θ₂输入所述二相/三相转换单元转化为电机三相控制电压，该三相控制电压作为电机的输入电压控制电机运转；

其中，所述实际电角度θ₂的获取是通过将所述d轴的参考电流I_d、q轴参考电流I_q和实时转速n输入所述电角度偏移单元，经过该电角度单元运算后获得电角度的偏移Δθ，该电角度的偏移与所述实时电角度θ₁之和为实际电角度θ₂。