阅读说明：本技术 永磁同步电机弱磁控制方法 (Flux weakening control method for permanent magnet synchronous motor ) 是由 唐婷婷 王声纲 任艳华 朱绯 潘军 陈跃 杨正 王璠 于 2019-09-19 设计创作，主要内容包括：本发明实施例公开一种永磁同步电机弱磁控制方法,涉及永磁同步电机领域,该方法包括：获取永磁同步电机的直流母线电压、d轴参考电压和q轴参考电压；根据所述直流母线电压,确定弱磁开启电压阈值；确定退弱磁电压阈值,所述退弱磁电压阈值小于所述弱磁开启电压阈值；根据所述d轴参考电压和所述q轴参考电压确定目标电压；将所述目标电压与所述弱磁开启电压阈值及所述退弱磁电压阈值比较,确定d轴弱磁电流；根据所述d轴弱磁电流,控制所述永磁同步电机。本发明实施例能够消除电机正常控制和弱磁控制切换的电流跳动,以提高电机运行的稳定性。本发明实施例用于永磁同步电机弱磁控制。(The embodiment of the invention discloses a flux weakening control method for a permanent magnet synchronous motor, which relates to the field of permanent magnet synchronous motors and comprises the following steps: acquiring direct-current bus voltage, d-axis reference voltage and q-axis reference voltage of the permanent magnet synchronous motor; determining a weak magnetic start voltage threshold according to the direct current bus voltage; determining a field weakening voltage threshold value, wherein the field weakening voltage threshold value is smaller than the field weakening starting voltage threshold value; determining a target voltage according to the d-axis reference voltage and the q-axis reference voltage; comparing the target voltage with the weak magnetic opening voltage threshold and the weak magnetic removing voltage threshold to determine d-axis weak magnetic current; and controlling the permanent magnet synchronous motor according to the d-axis weak magnetic current. The embodiment of the invention can eliminate the current jump of the switching of normal control and flux weakening control of the motor so as to improve the running stability of the motor. The embodiment of the invention is used for flux weakening control of the permanent magnet synchronous motor.)

永磁同步电机弱磁控制方法

技术领域

本发明涉及永磁同步电机领域，尤其涉及一种永磁同步电机弱磁控制方法。

背景技术

永磁同步电机在能够在高速范围运行，广泛应用于工业领域。当永磁同步电机工作在较高频率时，由于逆变器输出的电压限制，以及电机控制电压空间矢量超出了电压极限圆，常影响转速提升。目前大多通过弱磁控制提升转速，即：当控制电压达到逆变器所能输出的电压极限时，通过调节定子电流，增加定子直轴去磁电流分量，反向直轴电流产生的磁动对永磁体产生去磁作用减弱直轴磁场，达到升速的目的。

在电机正常控制和弱磁控制切换过程中，常会出现电流突变影响电机运行的稳定性。

发明内容

本发明实施例提供一种永磁同步电机弱磁控制方法，能够提高电机运行的稳定性。

本发明实施例采用如下技术方案：

一种永磁同步电机弱磁控制方法，包括：

获取永磁同步电机的直流母线电压、d轴参考电压和q轴参考电压；

根据所述直流母线电压，确定弱磁开启电压阈值；

确定退弱磁电压阈值，所述退弱磁电压阈值小于所述弱磁开启电压阈值；

根据所述d轴参考电压和所述q轴参考电压确定目标电压；

将所述目标电压与所述弱磁开启电压阈值及所述退弱磁电压阈值比较，确定d轴弱磁电流；

根据所述d轴弱磁电流，控制所述永磁同步电机。

可选的，所述将所述电压与所述弱磁开启电压阈值及所述退弱磁电压阈值比较，确定d轴弱磁电流包括：

若U_s>U₁，则I_flux＝I_flux-ΔI_d；

若U_s<U₂，则I_flux＝I_flux+ΔI_d，此时若I_flux>0，则令I_flux＝0；

若U₂≤U_s≤U₁，保持当前I_flux值不变；

其中，U_s为所述目标电压，U₁为所述弱磁开启电压阈值，U₂为所述退弱磁电压阈值，I_flux为所述d轴弱磁电流，ΔI_d为预设的所述d轴弱磁电流的改变步长。

可选的，ΔI_d设置为0.05。

可选的，所述根据所述直流母线电压，确定弱磁开启电压阈值包括：

根据所述直流母线电压确定主电路逆变器的最大输出电压阈值；

根据所述最大输出电压阈值确定弱磁开启电压阈值。

可选的，所述根据所述直流母线电压确定主电路逆变器的最大输出电压阈值包括：

根据确定所述最大输出电压阈值，其中，U_max为所述最大输出电压阈值，U_dc为所述直流母线电压。

可选的，所述根据所述最大输出电压阈值确定弱磁开启电压阈值包括：

根据确定所述弱磁开启电压阈值，其中，U₁为所述弱磁开启电压阈值，U_dc为所述直流母线电压，U_min为设定值。

可选的，U_min设置为10。

可选的，所述确定退弱磁电压阈值包括：

根据U₂＝U₁-ΔU确定所述退弱磁电压阈值，其中，U₂为所述退弱磁电压阈值，U₁为所述弱磁开启电压阈值，ΔU为设定值。

可选的，ΔU设置为10。

可选的，根据电流环的输出确定所述d轴参考电压及所述q轴参考电压。

可选的，所述根据所述d轴参考电压和所述q轴参考电压确定目标电压包括：

根据确定所述目标电压，其中，U_s为所述目标电压，U_d为所述d轴参考电压，U_q为所述q轴参考电压。

基于上述技术方案的永磁同步电机弱磁控制方法，通过获取永磁同步电机的直流母线电压、d轴参考电压和q轴参考电压，根据直流母线电压，确定弱磁开启电压阈值，确定退弱磁电压阈值，退弱磁电压阈值小于弱磁开启电压阈值，根据d轴参考电压和q轴参考电压确定目标电压，将目标电压与弱磁开启电压阈值及退弱磁电压阈值比较，确定d轴弱磁电流，根据d轴弱磁电流，控制永磁同步电机。从而实现根据流母线电压、d轴参考电压和q轴参考电压确定d轴弱磁电流，并基于d轴弱磁电流对永磁同步电机进行控制，以提高电机运行的稳定性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1为本发明实施例提供的永磁同步电机弱磁控制方法的流程图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本发明实施例提出一种永磁同步电机弱磁控制方法，获取直流母线电压以及d轴，q轴参考电压，根据直流母线电压与主电路逆变器能够输出的最大电压幅值之间的关系，得到弱磁开启电压阈值U₁，设置退弱磁的电压阈值U₂，根据d轴和q轴参考电压得到电压U_s，比较U_s与电压阈值U₁和电压阈值U₂的大小，生成d轴参考电流。并且进弱磁和退弱磁的电压阈值不一样，有个电压差，可以避免某些特殊情况下不断进弱磁和退弱磁，控制不稳定。本发明实施例进弱磁和退弱磁的时候，d轴弱磁电流I_flux是逐渐变化的。本发明能够消除电机正常控制和弱磁控制切换的电流跳动，减少不稳定现象，从而提高电机运行的稳定性。

如图1所示，本发明实施例提供一种永磁同步电机弱磁控制方法，包括：

11、获取永磁同步电机的直流母线电压、d轴参考电压和q轴参考电压；

12、根据所述直流母线电压，确定弱磁开启电压阈值；

13、确定退弱磁电压阈值，所述退弱磁电压阈值小于所述弱磁开启电压阈值；

14、根据所述d轴参考电压和所述q轴参考电压确定目标电压；

15、将所述目标电压与所述弱磁开启电压阈值及所述退弱磁电压阈值比较，确定d轴弱磁电流；

16、根据所述d轴弱磁电流，控制所述永磁同步电机。

本发明实施例的永磁同步电机弱磁控制方法，通过获取永磁同步电机的直流母线电压、d轴参考电压和q轴参考电压，根据直流母线电压，确定弱磁开启电压阈值，确定退弱磁电压阈值，退弱磁电压阈值小于弱磁开启电压阈值，根据d轴参考电压和q轴参考电压确定目标电压，将目标电压与弱磁开启电压阈值及退弱磁电压阈值比较，确定d轴弱磁电流，根据d轴弱磁电流，控制永磁同步电机。从而实现根据流母线电压、d轴参考电压和q轴参考电压确定d 轴弱磁电流，并基于d轴弱磁电流对永磁同步电机进行控制，以提高电机运行的稳定性。

在一个实施例中，所述将所述电压与所述弱磁开启电压阈值及所述退弱磁电压阈值比较，确定d轴弱磁电流包括：

若U_s>U₁，则I_flux＝I_flux-ΔI_d；

若U_s<U₂，则I_flux＝I_flux+ΔI_d，此时若I_flux>0，则令I_flux＝0；

若U₂≤U_s≤U₁，保持当前I_flux值不变；

其中，U_s为所述目标电压，U₁为所述弱磁开启电压阈值，U₂为所述退弱磁电压阈值，I_flux为所述d轴弱磁电流，ΔI_d为预设的所述d轴弱磁电流的改变步长。其中，ΔI_d可以设置为0.05，也可以根据具体应用场景设置为其他值，本发明实施例不做限定。

在一个实施例中，所述根据所述直流母线电压，确定弱磁开启电压阈值包括：

根据所述直流母线电压确定主电路逆变器的最大输出电压阈值；

根据所述最大输出电压阈值确定弱磁开启电压阈值。

在一个实施例中，所述根据所述直流母线电压确定主电路逆变器的最大输出电压阈值包括：

根据确定所述最大输出电压阈值，其中，U_max为所述最大输出电压阈值，U_dc为所述直流母线电压。

可选的，所述根据所述最大输出电压阈值确定弱磁开启电压阈值包括：

根据确定所述弱磁开启电压阈值，其中，U₁为所述弱磁开启电压阈值，U_dc为所述直流母线电压，U_min为设定值。

在一个实施例中，U_min设置为10，也可以根据具体应用场景设置为其他值，本发明实施例不做限定。

在一个实施例中，所述确定退弱磁电压阈值包括：

根据U₂＝U₁-ΔU确定所述退弱磁电压阈值，其中，U₂为所述退弱磁电压阈值，U₁为所述弱磁开启电压阈值，ΔU为设定值。

在一个实施例中，ΔU的可以根据实际情况具体调节，例如ΔU设置为10，也可以根据具体应用场景设置为其他值，本发明实施例不做限定。

在一个实施例中，根据电流环的输出确定所述d轴参考电压及所述q轴参考电压。

在一个实施例中，所述根据所述d轴参考电压和所述q轴参考电压确定目标电压包括：

根据确定所述目标电压，其中，U_s为所述目标电压，U_d为所述d轴参考电压，U_q为所述q轴参考电压。

基于上述技术方案的永磁同步电机弱磁控制方法，通过获取永磁同步电机的直流母线电压、d轴参考电压和q轴参考电压，根据直流母线电压，确定弱磁开启电压阈值，确定退弱磁电压阈值，退弱磁电压阈值小于弱磁开启电压阈值，根据d轴参考电压和q轴参考电压确定目标电压，将目标电压与弱磁开启电压阈值及退弱磁电压阈值比较，确定d轴弱磁电流，根据d轴弱磁电流，控制永磁同步电机。从而消除电机正常控制和弱磁控制切换之前的电流跳动，以提高电机运行的稳定性。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。