[发明专利]永磁同步电机的弱磁控制方法和装置

权利要求书

1.一种永磁同步电机的弱磁控制方法，应用于轨道车辆上，其特征在于，包括：

在电机运行的第一时段检测到所述电机的第一端电压低于逆变器的第一直流侧电压，向所述电机输出第一电流超前角，所述第一电流超前角用于为所述电机产生磁阻转矩，所述逆变器为所述电机提供三相交流电；

在所述电机运行的第二时段检测到所述电机的第二端电压高于所述逆变器的第二直流侧电压，且所述电机的电压占空比为100％，向所述电机输出第二电流超前角，所述第二时段为所述第一时段之后的时段，所述第二电流超前角大于所述第一电流超前角，所述第二直流侧电压大于所述第一直流侧电压，所述第二电流超前角用于对所述电机进行弱磁控制；

所述方法还包括：通过如下公式一获取所述电机的第一端电压或所述电机的第二端电压：

其中，U_S为所述电机的第一端电压或第二端电压，U_α和U_β为所述电机的三相电压经过Clarke变换后得到的两相电压，m为所述电机的饱和度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向所述电机输出第一电流超前角之前，还包括：

获取所述电机的最大转矩电流比曲线；

根据所述最大转矩电流比曲线确定所述电机的定子电流矢量，根据所述定子电流矢量确定所述第一电流超前角。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述电机的最大转矩电流比曲线，包括：

建立直轴电流id和交轴电流iq坐标系，在所述坐标系中，根据电机参数绘制多个电流极限圆和多个恒转矩曲线，每个所述电流极限圆均与所有的所述恒转矩曲线有交点；

确定每个所述电流极限圆与所有的所述恒转矩曲线的切点；

根据坐标原点和所有的所述切点绘制所述电机的最大转矩电流比曲线。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，向所述电机输出第二电流超前角之前，还包括：

比较所述电机的第二端电压与所述逆变器的第二直流侧电压，通过PI调节器确定所述第二电流超前角。

5.一种永磁同步电机的弱磁控制装置，应用于轨道车辆上，其特征在于，包括：

第一电流超前角输出模块，用于在电机运行的第一时段检测到所述电机的第一端电压低于逆变器的第一直流侧电压，向所述电机输出第一电流超前角，所述第一电流超前角用于为所述电机产生磁阻转矩，所述逆变器为所述电机提供三相交流电；

第二电流超前角输出模块，用于在所述电机运行的第二时段检测到所述电机的第二端电压高于所述逆变器的第二直流侧电压，且所述电机的电压占空比为100％，向所述电机输出第二电流超前角，所述第二时段为所述第一时段之后的时段，所述第二电流超前角大于所述第一电流超前角，所述第二直流侧电压大于所述第一直流侧电压，所述第二电流超前角用于对所述电机进行弱磁控制；

其中，通过如下公式一获取所述电机的第一端电压或所述电机的第二端电压：

其中，U_S为所述电机的第一端电压或第二端电压，U_α和U_β为所述电机的三相电压经过Clarke变换后得到的两相电压，m为所述电机的饱和度。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：

曲线获取模块，用于在向所述电机输出第一电流超前角之前获取所述电机的最大转矩电流比曲线；

第一确定模块，用于根据所述最大转矩电流比曲线确定所述电机的定子电流矢量，根据所述定子电流矢量确定所述第一电流超前角。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述曲线获取模块具体用于：建立直轴电流id和交轴电流iq坐标系，在所述坐标系中，根据电机参数绘制多个电流极限圆和多个恒转矩曲线，每个所述电流极限圆均与所有的所述恒转矩曲线有交点；

确定每个所述电流极限圆与所有的所述恒转矩曲线的切点；

根据坐标原点和所有的所述切点绘制所述电机的最大转矩电流比曲线。