[发明专利]永磁同步电机解耦控制相电流直流偏置抑制系统和方法

权利要求书

1.一种永磁同步电机解耦控制相电流直流偏置抑制系统，包括永磁同步电机，其特征在于，还包括设置在永磁同步电机内的用于固定安装PCB电路板的PCB电路板安装座，PCB电路板固定安装在PCB电路板安装座上，在PCB电路板上设置有控制器及与所述控制器相连的检测模块和计时模块，所述检测模块包括电压检测模块、电流检测模块、电阻检测模块、电感检测模块、转速检测模块、磁链检测模块之一或者任意组合；

所述电压检测模块的电压数据输出端与控制器的电压数据输入端相连，所述电流检测模块的电流数据输出端与控制器的电流数据输入端相连，所述电阻检测模块的电阻数据输出端与控制器的电阻数据输入端相连，所述电感检测模块的电感数据输出端与控制器的电感数据输入端相连，所述转速检测模块的转速数据输出端与控制器的转速数据输入端相连，所述磁链检测模块的磁链数据输出端与控制器的磁链数据输入端相连；

控制器根据采集的永磁同步电机运行数据，对永磁同步电机相电流产生的直流偏置进行抑制；

该永磁同步电机解耦控制相电流直流偏置抑制系统的永磁同步电机解耦控制相电流直流偏置抑制方法，包括以下步骤：

S1，计算转子静态偏心基频分量的永磁体磁链如下：

Ψ＝Ψ₀+γsin(ω_rt) (1)

S2，计算磁场定向后dq轴系的定子电压方程如下：

S3，计算dq轴系的磁链方程如下：

S4，将(1)(3)式代入(2)式，计算转子偏心的电压方程如下：

S5，由(4)式可得由于偏心引起的电流分量如下：

S6，电流分量经过坐标变换由dq旋转坐标变换到αβ静止坐标系后为直流量如下：

S7，通过以下内模控制器对相直流进行抑制：

S8，当k＝1时，若控制器检测到尖峰高度值大于或者等于预设尖峰高度值，则此时k＝1；

S9，当k＝1时，若控制器检测到尖峰高度值小于预设尖峰高度值，则减小解耦系数k至k′；k″＜k′＜1；所述k″为预设最小解耦系数；若此时检测到尖峰高度值大于或者等于预设尖峰高度值，则k＝k′；

S10，若k＝k″时，尖峰高度值小于预设尖峰高度值，则增大带宽系数ζ，k＝1；返回步骤S8；

其中，Ψ₀表示转子永磁体磁链的平均值；

γ表示转子偏心产生的磁链波动的基频分量；

ω_r表示转子转速；

t表示时间变量；

Ψ表示转子永磁体磁链；

R_s表示电机相电阻；

i_d表示d轴电流；

ψ_d表示d轴磁链；

ψ_q表示q轴磁链；

u_d表示d轴电压；

u_q表示q轴电压；

L_d表示d轴电感；

L_q表示q轴电感；

i_dγ表示转子偏心产生的d轴电流分量；

i_qγ表示转子偏心产生的q轴电流分量；

i_αγ表示转子偏心产生的电流在静止α坐标上的大小；

i_βγ表示转子偏心产生的电流在静止β坐标上的大小；

ζ表示带宽系数；

R表示定子相电阻；

s表示微分算子；

k表示解耦系数；

C(s)表示内模控制器；

i_q表示q轴电流。

2.根据权利要求1所述的永磁同步电机解耦控制相电流直流偏置抑制系统，其特征在于，所述电压检测模块包括电压第一检测子模块、电压第二检测子模块、电压第三检测子模块之一或者任意组合；所述电压第一检测子模块的电压输入端与第一相电压相连，所述电压第一检测子模块的电压数据输出端与控制器的第一电压数据输入端相连；所述电压第二检测子模块的电压输入端与第二相电压相连，所述电压第二检测子模块的电压数据输出端与控制器的第二电压数据输入端相连；所述电压第三检测子模块的电压输入端与第三相电压相连，所述电压第三检测子模块的电压数据输出端与控制器的第三电压数据输入端相连。