CN104953910B - 永磁同步电机及永磁同步电机的控制方法、控制装置 - Google Patents
永磁同步电机及永磁同步电机的控制方法、控制装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种永磁同步电机的控制方法，包括以下步骤：在电机的运行过程中，根据电机的d轴电流id和q轴电流iq计算电机的电压矢量V1；通过控制q轴电流iq为0以根据电机的电压矢量V1获取电机的电压矢量的最小值V1m；判断最小值V1m是否大于等于直流母线电压Vdc的倍；以及如果最小值V1m大于等于直流母线电压Vdc的倍，则控制驱动器向电机输出的有功分量为零。该控制方法能够有效保证永磁同步电机在整个电源周期都工作在电动状态。本发明还公开了一种永磁同步电机的控制装置以及一种永磁同步电机。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种永磁同步电机的控制方法、一种永磁同步电机的控制装置以及一种永磁同步电机。
背景技术
随着用户对机电产品节能性要求的提升，效率更高的变频电机驱动器得到了越来越广泛的应用。
通常，变频电机驱动器的直流母线电压处于稳定状态，逆变部分与输入交流电压如电网电压相对独立，从而使逆变部分的控制无需考虑输入交流电压的瞬时变化，便于控制方法的实现。为了保证直流母线电压处于稳定状态，通常会配备有容值较大的电解电容，但这会导致变频电机驱动器体积变大，成本增高，而且电解电容的使用寿命有限，从而降低了变频电机驱动器的使用寿命。
相关技术中，采用容值为20uF的薄膜电容来代替直流母线侧容值较大的电解电容，即采用无电解电容驱动器，通过控制电机的瞬时功率与输入交流电压的形状匹配实现电机的控制。
由于无电解电容驱动器具有成本低，使用寿命长等优点，目前已得到广泛应用。但在无电解电容驱动器中，由于直流母线电压随电网电压而波动，并且在直流母线电压的波谷处，由于直流母线电压较低而无法为电机提供能量，尤其是当直流母线电压低于电机的等效反电动势时，将使电机处于发电状态，从而使直流母线电压和输入电流产生谐波，使控制器工作在不稳定状态。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种永磁同步电机的控制方法，能够有效保证永磁同步电机在整个电源周期都工作在电动状态。
本发明的另一个目的在于提出一种永磁同步电机的控制装置。本发明的又一个目的在于提出一种永磁同步电机。
为了实现上述目的，本发明一方面实施例提出了一种永磁同步电机的控制方法，包括以下步骤：在电机的运行过程中，根据所述电机的d轴电流id和q轴电流iq计算所述电机的电压矢量V1；通过控制所述q轴电流iq为0以根据所述电机的电压矢量V1获取所述电机的电压矢量的最小值V1m；判断所述最小值V1m是否大于等于直流母线电压Vdc的倍；以及如果所述最小值V1m大于等于直流母线电压Vdc的倍，则控制驱动器向所述电机输出的有功分量为零。
根据本发明实施例的永磁同步电机的控制方法，在电机的运行过程中，首先根据电机的d轴电流id和q轴电流iq计算电机的电压矢量V1，并通过控制q轴电流iq为0以根据电机的电压矢量V1获取电机的电压矢量的最小值V1m，然后判断最小值V1m是否大于等于直流母线电压Vdc的倍，如果最小值V1m大于等于直流母线电压Vdc的倍，则控制驱动器向电机输出的有功分量为零，以保证永磁同步电机在整个电源周期都工作在电动状态。
根据本发明的一个实施例，根据以下公式计算所述最小值V1m：
其中，Rs为所述电机的定子电阻，Ld为所述电机的d轴电感，λaf为所述电机的转子永磁体磁链，ωe为所述电机的电角速度。
根据本发明的一个实施例，在所述电机的整个电源周期内，所述最小值V1m与所述直流母线电压的最小值之间满足以下关系式，以使所述电机在所述整个电源周期内处于电动状态：
其中，V2m为所述直流母线电压的最小值，ΔV为预设的电压裕量且大于0。
根据本发明的一个实施例，所述驱动器为无电解电容驱动器。
为了实现上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种永磁同步电机的控制装置，包括：驱动器，所述驱动器的正输入端与直流母线正极端相连，所述驱动器的负输入端与直流母线负极端相连，所述驱动器的三相输出端与电机相连；以及控制器，所述控制器在电机的运行过程中根据所述电机的d轴电流id和q轴电流iq计算所述电机的电压矢量V1，并通过控制所述q轴电流iq为0以根据所述电机的电压矢量V1获取所述电机的电压矢量的最小值V1m，以及判断所述最小值V1m是否大于等于直流母线电压Vdc的倍，其中，如果所述最小值V1m大于等于直流母线电压Vdc的倍，所述控制器则控制所述驱动器向所述电机输出的有功分量为零。
根据本发明实施例的永磁同步电机的控制装置，控制器在电机的运行过程中根据电机的d轴电流id和q轴电流iq计算电机的电压矢量V1，并通过控制q轴电流iq为0以根据电机的电压矢量V1获取电机的电压矢量的最小值V1m，以及判断最小值V1m是否大于等于直流母线电压Vdc的倍，其中，如果最小值V1m大于等于直流母线电压Vdc的倍，控制器则控制驱动器向电机输出的有功分量为零，以保证永磁同步电机在整个电源周期都工作在电动状态。
根据本发明的一个实施例，所述控制器根据以下公式计算所述最小值V1m：
其中，Rs为所述电机的定子电阻，Ld为所述电机的d轴电感，λaf为所述电机的转子永磁体磁链，ωe为所述电机的电角速度。
根据本发明的一个实施例，在所述电机的整个电源周期内，所述最小值V1m与所述直流母线电压的最小值之间满足以下关系式，以使所述电机在所述整个电源周期内处于电动状态：
其中，V2m为所述直流母线电压的最小值，ΔV为预设的电压裕量且大于0。
根据本发明的一个实施例，所述驱动器为无电解电容驱动器。
此外，本发明的实施例还提出了一种永磁同步电机，其包括上述的永磁同步电机的控制装置。
该永磁同步电机通过上述的永磁同步电机的控制装置，能够有效保证永磁同步电机在整个电源周期都工作在电动状态。
附图说明
图1是根据本发明实施例的永磁同步电机的控制方法的流程图。
图2是根据本发明一个实施例的永磁同步电机的等效电路示意图。
图3是根据本发明一个实施例的直流母线电压的最小值V2m小于电机的电压矢量的最小值V1m时的波形图。
图4是根据本发明一个实施例的直流母线电压的最小值V2m大于电机的电压矢量的最小值V1m时的波形图。
图5是根据本发明一个实施例的永磁同步电机的控制装置的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的永磁同步电机的控制方法、永磁同步电机的控制装置以及永磁同步电机。
图1是根据本发明实施例的永磁同步电机的控制方法的流程图。如图1所示，永磁同步电机的控制方法包括以下步骤：
S1，在电机的运行过程中，根据电机的d轴电流id和q轴电流iq计算电机的电压矢量V1。
S2，通过控制q轴电流iq为0以根据电机的电压矢量V1获取电机的电压矢量的最小值V1m。需要说明的是，电机的电压矢量的最小值V1m是指电机的电压矢量的幅值的最小值。
根据本发明的一个实施例，根据下述公式(1)计算最小值V1m：
其中，Rs为电机的定子电阻，Ld为电机的d轴电感，λaf为电机的转子永磁体磁链，ωe为电机的电角速度。
S3，判断最小值V1m是否大于等于直流母线电压Vdc的倍。
S4，如果最小值V1m大于等于直流母线电压Vdc的倍，则控制驱动器向电机输出的有功分量为零。
根据本发明的一个实施例，在电机的整个电源周期内，最小值V1m与直流母线电压的最小值之间满足下述关系式(2)，以使电机在整个电源周期内处于电动状态：
其中，V2m为直流母线电压的最小值，ΔV为预设的电压裕量且大于0。
根据本发明的一个实施例，驱动器为无电解电容驱动器。
具体地，如图2所示，当驱动器为无电解电容驱动器时，在无电解电容驱动器(如直流母线电容C的容值为20μF)中，由于直流母线侧不具有大电解电容使直流母线电压Vdc保持稳定，因此直流母线电压Vdc将随着电网电压的波动而波动，并且直流母线电压Vdc的波动频率为电网频率的2倍，例如，当电网频率为50Hz时，直流母线电压Vdc的波动频率为100Hz。
与直流母线侧有大电解电容驱动器相比，由于直流母线电压Vdc存在波动，使得直流母线侧提供的功率也存在波动，因此，在直流母线电压Vdc的波谷处，无电解电容驱动器无法为永磁同步电机提供能量，当永磁同步电机的等效反电动势大于直流母线电压Vdc波谷处的电压时，无电解电容驱动器和永磁同步电机将工作在发电状态，使得直流母线电压Vdc的电压波形发生畸变。因此，为了最大程度利用直流母线电压Vdc(包括直流母线电压Vdc的波谷)提高永磁同步电机控制系统的效率，使控制系统输出功率最大，需要在保证直流母线电压的最小值V2m大于永磁同步电机的等效反电动势的前提条件下，控制直流母线电压的最小值V2m尽可能的小。
需要指出的是，满足上述条件的直流母线电压的最小值V2m与永磁同步电机的负载、功率以及转速有关，因此，为了在不同的负载、功率以及转速下能够最大程度利用直流母线电压Vdc(包括直流母线电压Vdc的波谷)提高永磁同步电机控制系统的效率，使控制系统输出功率最大，需要建立直流母线电压的最小值V2m与永磁同步电机的负载、功率以及转速之间的关系，以使永磁同步电机控制系统性能最优化。
下面详细说明直流母线电压的最小值V2m的推导过程。
在两相旋转坐标系下，定子电压方程如下述公式(3)所示：
其中，ud为定子d轴电压分量，uq为定子q轴电压分量，Lq为电机的q轴电感。
则在电机运行过程中，电机的电压矢量的幅值|V1|通过下述公式(4)计算：
如果忽略电机的d轴电流id和q轴电流iq动态变化过程，则上述公式(4)中的电流微分项可以忽略不计，此时，电机的电压矢量的幅值|V1|可简化为：
假设永磁同步电机等效占空比为D，则直流母线电压Vdc与电机的电压矢量的幅值|V1|之间的关系满足下述公式(6)：
其中，D的取值范围为0-1。显然，要使电机在整个电源周期都工作在电动状态，需要保证直流母线电压Vdc(包括直流母线电压Vdc的波谷)一直高于电机的电压矢量的幅值|V1|的倍。
假设，直流母线电压的最小值为V2m，电机的电压矢量的幅值的最小值为V1m，则当时，直流母线电压Vdc与电机的电压矢量的幅值|V1|的波形示意图如图3所示，其中，Δθ为输入电流iin的死区，在该死区内电网的输入电流为零，电机工作在发电状态，此时会使直流母线电压Vdc和输入电流iin发生畸变，产生谐波，甚至使控制器工作在不稳定状态。
从图3可以看出，在死区Δθ内，直流母线电压Vdc处于波谷，由于直流母线电压Vdc比较小，无法给电机提供能量，因此，在该死区Δθ内，希望电机处于自由续流状态，或者直流母线电压Vdc为电机提供的能量很小且能够忽略不计，电机将利用负载惯性，以近似的恒定转速在死区Δθ内滑行。
假设在死区Δθ内，直流母线电容C不向电机提供有功分量，则有iq＝0，此时将iq＝0带入上述公式(5)可得上述公式(1)，从而获得电机的电压矢量的幅值的最小值V1m。
通过上述分析可知，为了控制电机在整个电源周期内处于电动状态，则在电机的整个电源周期内，电机的电压矢量的幅值的最小值V1m与直流母线电压的最小值V2m之间满足上述关系式(2)。需要说明的是，ΔV是为保证电流控制器工作在线性状态所必须满足的电压裕量，并且ΔV＞0。
只要控制满足上述公式(2)所示的条件，如图4所示，即可保证电机在整个电源周期都工作在电动状态，并且直流母线电压的最小值V2m的大小随着负载大小、功率条件及转速大小的变化而变化，从而使电机在不同负载和转速范围内使电机的输出功率和效率最大化。
综上所述，根据本发明实施例的永磁同步电机的控制方法，在电机的运行过程中，首先根据电机的d轴电流id和q轴电流iq计算电机的电压矢量V1，并通过控制q轴电流iq为0以根据电机的电压矢量V1获取电机的电压矢量的最小值V1m，然后判断最小值V1m是否大于等于直流母线电压Vdc的倍，如果最小值V1m大于等于直流母线电压Vdc的倍，则控制驱动器向电机输出的有功分量为零，以保证永磁同步电机在整个电源周期都工作在电动状态，而且，该直流母线电压的最小值随着负载、功率以及转速的变化而变化，使电机在不同负载和转速范围内的输出功率和效率最大化。
图5是根据本发明一个实施例的永磁同步电机的控制装置的示意图。如图5所示，该永磁同步电机的控制装置包括驱动器10和控制器(图中未具体示出)。
其中，驱动器10的正输入端与直流母线正极端相连，驱动器10的负输入端与直流母线负极端相连，驱动器10的三相输出端与电机相连，控制器在电机的运行过程中根据电机的d轴电流id和q轴电流iq计算电机的电压矢量V1，并通过控制q轴电流iq为0以根据电机的电压矢量V1获取电机的电压矢量的最小值V1m，以及判断最小值V1m是否大于等于直流母线电压Vdc的倍，其中，如果最小值V1m大于等于直流母线电压Vdc的倍，控制器则控制驱动器10向电机输出的有功分量为零。
根据本发明的一个实施例，控制器根据上述公式(1)计算最小值V1m。
根据本发明的一个实施例，在电机的整个电源周期内，最小值V1m与直流母线电压的最小值之间满足上述公式(2)，以使电机在整个电源周期内处于电动状态。
根据本发明的一个实施例，驱动器10为无电解电容驱动器。
具体地，如图5所示，当驱动器10为无电解电容驱动器时，在无电解电容驱动器(如直流母线电容C的容值为20μF)中，由于直流母线侧不具有大电解电容使直流母线电压Vdc保持稳定，因此直流母线电压Vdc将随着电网电压的波动而波动，并且直流母线电压Vdc的波动频率为电网频率的2倍，例如，当电网频率为50Hz时，直流母线电压Vdc的波动频率为100Hz。
与直流母线侧有大电解电容驱动器相比，由于直流母线电压Vdc存在波动，使得直流母线侧提供的功率也存在波动，因此，在直流母线电压Vdc的波谷处，无电解电容驱动器无法为永磁同步电机提供能量，当永磁同步电机的等效反电动势大于直流母线电压Vdc波谷处的电压时，无电解电容驱动器和永磁同步电机将工作在发电状态，使得直流母线电压Vdc的电压波形发生畸变。因此，为了最大程度利用直流母线电压Vdc(包括直流母线电压Vdc的波谷)提高永磁同步电机控制系统的效率，使控制系统输出功率最大，需要在保证直流母线电压的最小值V2m大于永磁同步电机的等效反电动势的前提条件下，控制直流母线电压的最小值V2m尽可能的小。
需要指出的是，满足上述条件的直流母线电压的最小值V2m与永磁同步电机的负载、功率以及转速有关，因此，为了在不同的负载、功率以及转速下能够最大程度利用直流母线电压Vdc(包括直流母线电压Vdc的波谷)提高永磁同步电机控制系统的效率，使控制系统输出功率最大，需要建立直流母线电压的最小值V2m与永磁同步电机的负载、功率以及转速之间的关系，以使永磁同步电机控制系统性能最优化。
下面详细说明直流母线电压的最小值V2m的推导过程。
在两相旋转坐标系下，定子电压方程如上述公式(3)所示，则在电机运行过程中，电机的电压矢量的幅值|V1|通过上述公式(4)计算。如果忽略电机的d轴电流id和q轴电流iq动态变化过程，则上述公式(4)中的电流微分项可以忽略不计，此时，电机的电压矢量的幅值|V1|如上述公式(5)所示。
假设永磁同步电机等效占空比为D，则直流母线电压Vdc与电机的电压矢量的幅值|V1|之间的关系满足上述公式(6)。在上述公式(6)中，D的取值范围为0-1，显然，要使电机在整个电源周期都工作在电动状态，需要保证直流母线电压Vdc(包括直流母线电压Vdc的波谷)一直高于电机的电压矢量的幅值|V1|的倍。
假设，直流母线电压的最小值为V2m，电机的电压矢量的幅值的最小值为V1m，则当时，直流母线电压Vdc与电机的电压矢量的幅值|V1|的波形示意图如图3所示，其中，Δθ为输入电流iin的死区，在该死区内电网的输入电流为零，电机工作在发电状态，此时会使直流母线电压Vdc和输入电流iin发生畸变，产生谐波，甚至使控制器工作在不稳定状态。
从图3可以看出，在死区Δθ内，直流母线电压Vdc处于波谷，由于直流母线电压Vdc比较小，无法给电机提供能量，因此，在该死区Δθ内，希望电机处于自由续流状态，或者直流母线电压Vdc为电机提供的能量很小且能够忽略不计，电机将利用负载惯性，以近似的恒定转速在死区Δθ内滑行。
假设在死区Δθ内，直流母线电容C不向电机提供有功分量，则有iq＝0，此时将iq＝0带入上述公式(5)可得上述公式(1)，从而获得电机的电压矢量的幅值的最小值V1 m。
通过上述分析可知，控制器为了控制电机在整个电源周期内处于电动状态，则在电机的整个电源周期内，电机的电压矢量的幅值的最小值V1m与直流母线电压的最小值V2m之间满足上述关系式(2)。需要说明的是，ΔV是为保证控制器中的电流控制器工作在线性状态所必须满足的电压裕量，并且ΔV＞0。
只要控制器在控制驱动器10时满足上述公式(2)所示的条件，如图4所示，即可保证电机在整个电源周期都工作在电动状态，并且直流母线电压的最小值V2m的大小随着负载大小、功率条件及转速大小的变化而变化，从而使电机在不同负载和转速范围内使电机的输出功率和效率最大化。
根据本发明实施例的永磁同步电机的控制装置，控制器在电机的运行过程中根据电机的d轴电流id和q轴电流iq计算电机的电压矢量V1，并通过控制q轴电流iq为0以根据电机的电压矢量V1获取电机的电压矢量的最小值V1m，以及判断最小值V1m是否大于等于直流母线电压Vdc的倍，其中，如果最小值V1m大于等于直流母线电压Vdc的倍，控制器则控制驱动器向电机输出的有功分量为零，以保证永磁同步电机在整个电源周期都工作在电动状态，而且，该直流母线电压的最小值随着负载、功率以及转速的变化而变化，使电机在不同负载和转速范围内的输出功率和效率最大化。
此外，本发明的实施例还提出了一种永磁同步电机，其包括上述的永磁同步电机的控制装置。
该永磁同步电机通过上述的永磁同步电机的控制装置，能够有效保证永磁同步电机在整个电源周期都工作在电动状态。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (9)
1.一种永磁同步电机的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
在电机的运行过程中，根据所述电机的d轴电流id和q轴电流iq计算所述电机的电压矢量V1；
通过控制所述q轴电流iq为0以根据所述电机的电压矢量V1获取所述电机的电压矢量的最小值V1m；
判断所述最小值V1m是否大于等于直流母线电压Vdc的倍；以及
如果所述最小值V1m大于等于直流母线电压Vdc的倍，则控制驱动器向所述电机输出的有功分量为零。
2.根据权利要求1所述的永磁同步电机的控制方法，其特征在于，根据以下公式计算所述最小值V1m：
<mfenced open = '' close = ''>
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<msup>
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<mi>e</mi>
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<mn>2</mn>
</msup>
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</mtd>
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</mtable>
</mfenced>
其中，Rs为所述电机的定子电阻，Ld为所述电机的d轴电感，λaf为所述电机的转子永磁体磁链，ωe为所述电机的电角速度。
3.根据权利要求1所述的永磁同步电机的控制方法，其特征在于，在所述电机的整个电源周期内，所述最小值V1m与所述直流母线电压的最小值之间满足以下关系式，以使所述电机在所述整个电源周期内处于电动状态：
<mrow>
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<mi>V</mi>
</mrow>
其中，V2m为所述直流母线电压的最小值，ΔV为预设的电压裕量且大于0。
4.根据权利要求1所述的永磁同步电机的控制方法，其特征在于，所述驱动器为无电解电容驱动器。
5.一种永磁同步电机的控制装置，其特征在于，包括：
驱动器，所述驱动器的正输入端与直流母线正极端相连，所述驱动器的负输入端与直流母线负极端相连，所述驱动器的三相输出端与电机相连；以及
控制器，所述控制器在电机的运行过程中根据所述电机的d轴电流id和q轴电流iq计算所述电机的电压矢量V1，并通过控制所述q轴电流iq为0以根据所述电机的电压矢量V1获取所述电机的电压矢量的最小值V1m，以及判断所述最小值V1m是否大于等于直流母线电压Vdc的倍，其中，如果所述最小值V1m大于等于直流母线电压Vdc的倍，所述控制器则控制所述驱动器向所述电机输出的有功分量为零。
6.根据权利要求5所述的永磁同步电机的控制装置，其特征在于，所述控制器根据以下公式计算所述最小值V1m：
<mfenced open = '' close = ''>
<mtable>
<mtr>
<mtd>
<msub>
<mi>V</mi>
<mrow>
<mn>1</mn>
<mi>m</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<mo>|</mo>
<msub>
<mi>V</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<msub>
<mo>|</mo>
<mrow>
<msub>
<mi>i</mi>
<mi>q</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mn>0</mn>
</mrow>
</msub>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mo>=</mo>
<msqrt>
<mrow>
<msup>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>R</mi>
<mi>s</mi>
</msub>
<msub>
<mi>i</mi>
<mi>d</mi>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mn>2</mn>
</msup>
<mo>+</mo>
<msup>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>L</mi>
<mi>d</mi>
</msub>
<msub>
<mi>i</mi>
<mi>d</mi>
</msub>
<mo>+</mo>
<msub>
<mi>&lambda;</mi>
<mrow>
<mi>a</mi>
<mi>f</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mn>2</mn>
</msup>
<msup>
<msub>
<mi>&omega;</mi>
<mi>e</mi>
</msub>
<mn>2</mn>
</msup>
</mrow>
</msqrt>
</mtd>
</mtr>
</mtable>
</mfenced>
其中，Rs为所述电机的定子电阻，Ld为所述电机的d轴电感，λaf为所述电机的转子永磁体磁链，ωe为所述电机的电角速度。
7.根据权利要求5所述的永磁同步电机的控制装置，其特征在于，在所述电机的整个电源周期内，所述最小值V1m与所述直流母线电压的最小值之间满足以下关系式，以使所述电机在所述整个电源周期内处于电动状态：
<mrow>
<msub>
<mi>V</mi>
<mrow>
<mn>2</mn>
<mi>m</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<msqrt>
<mn>3</mn>
</msqrt>
<msub>
<mi>V</mi>
<mrow>
<mn>1</mn>
<mi>m</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>+</mo>
<mi>&Delta;</mi>
<mi>V</mi>
</mrow>
其中，V2m为所述直流母线电压的最小值，ΔV为预设的电压裕量且大于0。
8.根据权利要求5所述的永磁同步电机的控制装置，其特征在于，所述驱动器为无电解电容驱动器。
9.一种永磁同步电机，其特征在于，包括根据权利要求5-8中任一项所述的永磁同步电机的控制装置。
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