[发明专利]用于控制同步电机的方法

说明书

本发明涉及一种用于包括定子和转子的同步三相电机的控制方法(50)，所述方法包括：测量(51)该定子的第一相和第二相的电流；测量(52)该转子的角位置；计算(53)在转子参考系中测量的这些电流；测量(54)转子电流；计算(55)自动控制误差；计算(57)该电机的控制电压；以及将这些控制电压施加到所述电机。该方法的特征在于这些控制电压是在该转子参考系中以递归方式并根据命令更新周期值、DC电压值和该转子的电气角速度来计算(57)的。

技术领域

本发明涉及电机的控制领域。

更具体地，本发明涉及一种用于控制同步电机的方法。

背景技术

同步电机在汽车领域以及各种各样的其他工业应用(包括可再生能源领域、铁路运输等)中是众所周知的。

同步电机包括被描述为定子的固定部分以及被描述为转子的移动部分。定子包括三个线圈，这些线圈互相偏置120°并且被供应交流电流。

转子可以在绕线转子同步机器(被称为缩写WRSM)的情况下包括被供应直流电流的线圈，或者(在永磁同步机器或PMSM的情况下)包括永磁体，这些永磁体由定子绕组生成的电磁场驱动旋转。

由电机传递的电磁转矩由电流相对于转子轴线的振幅和取向产生。

因此，设定点转矩可以以与转子相关联的参考系(也被描述为转子参考系)中的设定点电流(或电压)来表示。

从现有技术中已知的是用于控制同步机器的多种方法，包括在由申请人提交的文献FR3012270中描述的方法。

然而，现有技术中的这些方法通常不能同时用于WRSM和PMSM。

此外，已知的方法不允许静态误差消除、在瞬态条件下的良好表现以及对反电动势的影响进行有效补偿的同时组合，同时又要适应电压饱和的条件并且补偿电流的谐波分量。

因此，需要一种用于同步电机的控制方法，该控制方法相对简单地适用于WRSM和PMSM，同时又能解决上述问题。

发明内容

提出了一种用于控制包括定子和转子的同步三相电机的方法，所述方法包括：

-测量所述定子的第一相和第二相的电流；

-测量该转子的角位置；

-计算在转子参考系中测量的所述电流；

-计算自动控制误差；

-计算该电机的控制电压；以及

-将所述控制电压施加到所述电机。

所述控制电压的计算是在所述转子参考系中以递归方式并根据用于更新控制的周期值、DC电压的值和该转子的电气角速度来执行的。因此，可以实现用于电机的简单控制方法，该方法适用于任何类型的同步机器，并且解决了与现有技术有关的上述问题。

有利地且非限制性地，所述测量的电流是在转子参考系中通过派克变换计算的。因此，可以以快速且可靠的方式变换在转子参考系中测量的电流。

有利地且非限制性地，该方法包括用于测量转子电流的步骤；并且控制电压的计算与要施加到绕线转子上的电压的计算相结合。因此，该方法可以简单地适于在绕线转子机器上运行。

有利地且非限制性地，该方法包括用于补偿电流谐波的电压的递归计算的步骤。因此，除了上述所有优点之外，还可以以简单的方式补偿电流谐波。

有利地且非限制性地，针对控制电压的所述计算步骤包括在0处进行初始化以用于递归的目的。因此，针对控制电压的计算步骤的初始化是相对简单的。

本发明进一步涉及一种包括定子和转子的同步三相电机的控制设备，所述设备包括：