[发明专利]一种永磁同步电机的电流自适应控制方法及控制装置

说明书

本发明公开了一种永磁同步电机的电流自适应控制方法及控制装置，所述方法包括：获取永磁同步电机的电流限频保护值以及相电流幅值，并计算得到电流限幅衰减率；将所述电流限幅衰减率叠加至速度控制模块中第一比例积分控制器的输出，得到交轴电流指令和直轴电流指令；将所述交轴电流指令和所述直轴电流指令输入电流控制模块中的第二比例积分控制器，得到交轴电压指令和直轴电压指令；对所述交轴电压指令和所述直轴电压指令进行帕克逆变换和调制，得到驱动电机的三相电压输出，根据所述三相电压对所述永磁同步电机进行控制。本发明能够基于电流限幅衰减率对电机驱动的输出电流进行自适应控制，以保证永磁同步电机的安全、可靠运行。

技术领域

本发明涉及永磁同步电机技术领域，尤其涉及一种永磁同步电机的电流自适应控制方法及控制装置。

背景技术

在变频算法平台化项目测试中，需要对负载突变下电机驱动的适应性进行评估。在负载突然加重的情况下，为了给电机提供更大的力矩，变频驱动控制会加大输出电流。但是，过大的电流会引起变频器的功率器件损坏，或电机退磁等问题，因而需要停机保护。

在负载突变时，如仍要维持电机运行，就需要降低电机运行速度。由于现有控制方法中的速度环响应较慢，单纯通过减小速度指令无法在负载突变时及时限频，从而会导致过流停机。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种永磁同步电机的电流自适应控制方法及控制装置，能够基于电流限幅衰减率对电机驱动的输出电流进行自适应控制，以保证永磁同步电机的安全、可靠运行。

本发明的第一实施例提供的一种永磁同步电机的电流自适应控制方法，包括：

获取永磁同步电机的电流限频保护值以及相电流幅值；

根据所述电流限频保护值和所述相电流幅值，计算得到电流限幅衰减率；

将所述电流限幅衰减率叠加至速度控制模块中第一比例积分控制器的输出，得到交轴电流指令Iq*和直轴电流指令Id*；将所述交轴电流指令Iq*和所述直轴电流指令Id*输入电流控制模块中的第二比例积分控制器，得到交轴电压指令Vq*和直轴电压指令Vd*；

对所述交轴电压指令Vq*和所述直轴电压指令Vd*进行帕克逆变换和调制，得到驱动电机的三相电压输出，根据所述三相电压对所述永磁同步电机进行控制。

本发明的第二实施例提供的一种永磁同步电机的电流自适应控制方法中，所述方法还包括：

通过第一限幅环节对所述速度控制模块进行限幅处理，以保证位置观测器的稳定性；通过第二限幅环节对所述电流限幅衰减率进行限幅处理，以实现负载突变时，输出电流的迅速跟随。

本发明的第三实施例提供的一种永磁同步电机的电流自适应控制方法中，当所述电流限幅衰减率小于1时，所述速度控制模块中的速度指令小于等于观测速度。

本发明的第四实施例提供的一种永磁同步电机的电流自适应控制方法中，所述电流限幅衰减率的计算公式为：Ratio_cur＝Ilim/Im*；

其中，Ratio_cur为电流限幅衰减率，Ilim为电流限频保护值，Im*为相电流幅值，所述相电流幅值Id*为直轴电流指令，Iq*为交轴电流指令。

本发明的第五实施例提供的一种永磁同步电机的电流自适应控制方法中，所述对所述交轴电压指令Vq*和所述直轴电压指令Vd*进行帕克逆变换和调制，得到驱动电机的三相电压输出，具体包括：

对所述交轴电压指令Vq*和所述直轴电压指令Vd*进行帕克逆变换，将旋转坐标系的所述交轴电压指令Vq*和所述直轴电压指令Vd*转化为静止坐标系的电压指令Vα和Vβ；

对所述电压指令Vα和Vβ进行正弦波调制或空间矢量调制，得到驱动电机的三相电压输出。