[发明专利]一种表贴式永磁同步电机最小损耗控制方法

摘要

一种表贴式永磁同步电机最小损耗控制方法；1、根据转速给定与电磁转矩给定，通过Lagrange乘数法，算出使电机损耗最小的d、q轴励磁电流给定；2、根据电机转子电气角度和A、B相电压与电流，算出d、q轴励磁电流；3、根据电机转子电气角速度、d、q轴励磁电流和d、q轴励磁电流给定，算出d、q轴电压给定；4、使用等功率两相旋转到三相静止变换，将d、q轴电压给定变换成三相静止坐标系下电压给定；5、根据三相静止坐标系下电压给定，产生6路SVPWM信号以驱动用于驱动电机的逆变器的6个桥臂，进而实现对表贴式永磁同步电机的最小损耗控制；本发明可使表贴式永磁同步电机矢量控制系统在保证动态响应快速性与稳态精度的同时，稳态损耗达到最小。

主权项

1.一种表贴式永磁同步电机最小损耗控制方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：根据转速给定ω^*与电磁转矩给定通过Lagrange乘数法，算出使电机损耗P_loss最小的d、q轴励磁电流给定求解与Lagrange乘数λ，使得在式(1)所示的约束条件下的式(2)所示的目标函数最小：式中，为d、q轴励磁电流给定；i_d、i_q为d、q轴输入电流；u_d、u_q为d、q轴输入电压；p为电机极对数；ψ_r为电机转子永磁体磁链幅值；L为d、q轴励磁电感；R_s为d、q轴铜损等效电阻；R_cd、R_cq为d、q轴铁损等效电阻；解得：步骤2：根据电机转子电气角度θ和A、B相电压u_A、u_B与电流i_A、i_B，算出d、q轴励磁电流i_od、i_oq：根据式(4)算出d、q轴输入电压u_d、u_q：根据式(5)算出d、q轴输入电i_d、i_q：根据式(6)算出d、q轴励磁电流i_od、i_oq：步骤3：根据电机转子电气角速度ω、d、q轴励磁电流i_od、i_oq、和d、q轴励磁电流给定算出d、q轴电压给定根据d、q轴励磁电流给定和d、q轴励磁电流i_od、i_oq，算出d、q轴励磁电流变化率i'_od、i'_oq：式中，K_i为励磁电流反馈增益；T_i为逆变器的时间常数；根据转子电气角速度ω、d、q轴励磁电流i_od、i_oq和d、q轴励磁电流变化率i'_od、i'_oq，算出d、q轴电压给定步骤4：使用等功率两相旋转到三相静止变换，将d、q轴电压给定变换成三相静止坐标系下电压给定步骤5：根据三相静止坐标系下电压给定产生6路SVPWM信号以驱动用于驱动电机的逆变器的6个桥臂，进而实现对表贴式永磁同步电机的最小损耗控制：根据三相静止坐标系下电压给定算出三相SVPWM调制电压式中，u₀为在三相静止坐标系下给定电压中，注入的零序分量，其定义为：将三相SVPWM调制电压与幅值为逆变器直流母线电压一半的双极性载波电压比较，当三相中的某一相SVPWM调制电压比载波电压高时，该相上桥臂SVPWM信号为高电平，该相下桥臂SVPWM信号为低电平；当三相中的某一相SVPWM调制电压比载波电压低时，该相上桥臂SVPWM信号为低电平，该相下桥臂SVPWM信号为高电平，进而产生6路SVPWM信号；用产生的6路SVPWM信号驱动用于驱动电机的逆变器的6个桥臂，进而使d、q轴输入电压u_d、u_q等于d、q轴电压给定从而实现对表贴式永磁同步电机的最小损耗控制；通过以上步骤，能够实时算出在转速给定ω^*和转矩给定的条件下，使得电机损耗P_loss最小的d、q轴励磁电流给定并使d、q轴励磁电流i_od,i_oq快速跟踪输出电磁转矩T_e快速跟踪使得表贴式永磁同步电机矢量控制系统在保证动态响应快速性与稳态精度的同时，稳态损耗达到最小。