[发明专利]基于负载观测器的永磁同步电机单电流弱磁控制方法

权利要求书

1.一种基于负载观测器的永磁同步电机单电流弱磁控制方法，其特征在于，所述永磁同步电机工作于高速中低荷载下，通过转矩观测器对电机运行轨迹的优化提高了电机处于轻度和中度负载下的高速运行效率，该方法包括以下内容：

通过对拖实验测定电机外特性，绘制在i_d-i_q电流坐标系下，改变负载转矩的值T_L，测得电机运行于电压边际轨迹时的交轴电压值U_q，得到一组T_L与U_q一一对应的数据表；

实际电机工作时通过将实际转速和实际电流值输入转矩观测器，由转矩观测器输出实时转矩的观测值

再根据电机运行于电压边际轨迹时T_L与U_q一一对应的数据表，输入转矩的观测值得到唯一确定的一个电机交轴参考电压

把电机交轴参考电压的值作为逆变器SVPWM调制的指令值，经过2r/2s变换生成逆变器开关管的开关脉冲序列，控制永磁同步电机运行；

根据电机实时运行状态，观测负载转矩的值实时改变的值，使电机运行于效率最高的曲线上，能够在电流坐标系下对电机运行轨迹进行规划，使电机运行于最优的效率范围；

电机处于弱磁控制下时转速ω不断趋近于转速的指令值ω^*，此时由于电机本身的耦合特性，采用单电流调节器控制电机继续升速，的值由两个PI调节器通过转速环和电流环调节得到；首先利用电流互感器得到电机运行时的三相电流，经过3s/2r变换得到i_di_q，输入转矩观测器后，结合实时测量的转速ω，获得负载转矩观测值再查T_L与U_q对应的数据表获得该负载转矩观测值下对应的得到的和作为指令电压值经过2r/2s变换得到u_α和u_β，通过SVPWM调制法，生成6路PWM脉冲控制逆变器产生三相交流电驱动永磁同步电机；

所述实时测量的转速ω通过采集永磁同步电机的转角，对转角求导获得。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述转矩观测器为PI观测器、滑模观测器或龙贝格观测器。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述永磁同步电机为内置式永磁同步电机或表贴式永磁同步电机。