[发明专利]表面式永磁同步电机的直接转矩控制方法及系统有效
| 申请号： | 201610038661.2 | 申请日： | 2016-01-21 |
| 公开（公告）号： | CN105610372B | 公开（公告）日： | 2018-02-23 |
| 发明（设计）人： | 徐伟;陈枫祥;朱润泽;叶才勇;张庆奇;张春元;朱金宝 | 申请（专利权）人： | 华中科技大学;江苏金飞达电动工具有限公司 |
| 主分类号： | H02P21/30 | 分类号： | H02P21/30 |
| 代理公司： | 华中科技大学专利中心42201 | 代理人： | 廖盈春 |
| 地址： | 430074 湖北*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种表面式永磁同步电机的直接转矩控制方法及系统。该方法包括获取定子电压、定子电流；根据定子电压和定子电流，计算电磁转矩Te和定子磁链ψs；根据Te和ψs，计算当前时刻的转矩角δ，结合转矩角参考值δ*得到下一采样周期内的转矩角变化量Δδ；根据下一采样周期内的转矩角变化量Δδ以及定子磁链与α轴之间的相角ρs，得到下一周期定子磁链与α轴之间的相角参考值ρsref；根据下一周期定子磁链与α轴之间的相角参考值ρsref以及定子磁链参考值计算得到α轴和β轴的定子电压参考值Usα和Usβ，将其作为电压空间矢量调制的输入，实现对表面式永磁同步电机的直接转矩控制。本发明能提高系统的动态响应性能，减小转矩脉动。 | ||
| 搜索关键词： | 表面 永磁 同步电机 直接 转矩 控制 方法 系统 | ||
【主权项】：
一种表面式永磁同步电机的直接转矩控制方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)获取定子电压和定子电流；(2)根据定子电压和定子电流，计算电磁转矩Te和定子磁链ψs；(3)根据电磁转矩Te和定子磁链ψs，计算当前时刻的转矩角δ，结合转矩角参考值δ*得到下一采样周期内的转矩角变化量Δδ；(4)根据下一采样周期内的转矩角变化量Δδ以及定子磁链与α轴之间的相角ρs，得到下一周期定子磁链与α轴之间的相角参考值ρsref；(5)根据下一周期定子磁链与α轴之间的相角参考值ρsref以及定子磁链参考值计算得到α轴和β轴的定子电压参考值Usα和Usβ，将其作为电压空间矢量调制的输入，实现对表面式永磁同步电机的直接转矩控制。
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根据所述目标电流id*和所述实际电流id确定d轴的调节电压ud1，根据所述调节电流
和所述实际电流iq确定q轴的调节电压uq1；根据所述d轴的调节电压ud1和所述q轴的调节电压uq1对电机进行控制。本申请的电机转矩的直接控制方法，可以有效的改善传统矢量控制控制模型中无法对转矩进行直接控制的问题，从而提升对转矩控制的精度。
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则通过占空比调制模块计算占空比d；若电磁转矩估算值Te大于电磁转矩参考值
则在控制周期Ts结束时直接选择插入零矢量；根据占空比d或者插入零矢量后的电磁转矩估算值Te生成逆变器开关信号。本发明通过改进了占空比调制，在一定程度上降低了转矩脉动和磁链脉动。
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和电磁转矩给定值
的差值，并将所述差值输入到super‑twisting模块控制得到静止坐标系下的电压
将电压
输入到SVPWM模块，合成最优电压矢量，控制所述逆变器开关状态来控制电机的运行。本发明提高永磁同步电机的控制性能，减小转矩脉动，同时减小逆变器的开关动作次数。
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- 高瑞 - 北京天诚同创电气有限公司
- 2016-08-31 - 2018-03-09 - H02P21/30
- 本申请公开了一种发电机转矩控制方法和控制系统，该方法包括根据发电机转矩与交轴电流的对应关系，将发电机转矩给定值解算为第一交轴电流给定值；将所述发电机转矩给定值与发电机转矩反馈值的差值作为发电机转矩调节器的输入，经所述发电机转矩调节器输出第二交轴电流给定值；将所述第一、第二交轴电流给定值的总和与交轴电流反馈值的差值作为交轴电流调节器的输入，经所述交轴电流调节器输出发电机电压给定值；向逆变器输入所述发电机电压给定值以控制发电机，从而同时满足了发电机转矩控制系统动态响应速度和转矩控制精度。
- 表面式永磁同步电机的直接转矩控制方法及系统-201610038661.2
- 徐伟;陈枫祥;朱润泽;叶才勇;张庆奇;张春元;朱金宝 - 华中科技大学;江苏金飞达电动工具有限公司
- 2016-01-21 - 2018-02-23 - H02P21/30
- 本发明公开了一种表面式永磁同步电机的直接转矩控制方法及系统。该方法包括获取定子电压、定子电流；根据定子电压和定子电流，计算电磁转矩Te和定子磁链ψs；根据Te和ψs，计算当前时刻的转矩角δ，结合转矩角参考值δ*得到下一采样周期内的转矩角变化量Δδ；根据下一采样周期内的转矩角变化量Δδ以及定子磁链与α轴之间的相角ρs，得到下一周期定子磁链与α轴之间的相角参考值ρsref；根据下一周期定子磁链与α轴之间的相角参考值ρsref以及定子磁链参考值计算得到α轴和β轴的定子电压参考值Usα和Usβ，将其作为电压空间矢量调制的输入，实现对表面式永磁同步电机的直接转矩控制。本发明能提高系统的动态响应性能，减小转矩脉动。
- 一种混合励磁同步电机无位置传感器直接转矩控制方法-201510170083.3
- 林明耀;赵纪龙 - 东南大学
- 2015-04-10 - 2018-02-06 - H02P21/30
- 本发明公开了一种混合励磁同步电机无位置传感器直接转矩控制方法，利用滑膜观测器估计混合励磁同步电机的转速和初始位置，总体控制思想基于直接转矩控制方法。根据转速判断电机运行区域，电机运行于低速区，采用id＝0控制，当负载转矩小于等于额定转矩时，无需增磁控制；当负载转矩大于额定转矩时，进行增磁控制。电机运行于高速区，采用弱磁控制，首先保持id＝0，利用励磁电流if进行弱磁；当励磁电流if达到额定值时，采用d轴电流id进行弱磁。混合励磁同步电机无位置传感器直接转矩控制减小了成本的同时，提高了驱动系统的可靠性和转矩快速响应能力。
- 一种基于Super‑twisting滑模的直接转矩控制系统-201710511801.8
- 杨鑫;迟长春;贾竹青;耿晋中;李明明 - 上海电机学院
- 2017-06-27 - 2017-11-21 - H02P21/30
- 一种基于Super‑twisting滑模的直接转矩控制系统，用于对永磁同步电机的控制，其特征在于，所述控制系统三相逆变器与永磁同步电机之间并联连接；定子磁链和转矩估算模块根据测量得到的三相逆变器电压、电流进行估算；PI速度调节器的输入为转速差值输出为给定转矩值；Super‑twisting控制器模块，输入为转矩差值和定子磁链差值，输出为静止坐标下的uα、uβ；SVPWM控制器模块，输入为静止坐标下的uα、uβ输出为三相逆变器的开关信号；三相逆变器模块，输入为逆变器开关信号输出为三相交流电，通过对三相逆变器开关状态的控制，实现对永磁同步电机转速的控制。
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