CN104993761A - 永磁无刷直流电机的弱磁控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种永磁无刷直流电机的弱磁控制方法和装置，所述方法包括以下步骤：获取永磁无刷直流电机的d轴电流和q轴电流，并根据d轴电流和q轴电流计算永磁无刷直流电机的实际电压矢量；检测直流母线电压，并根据直流母线电压获取电压矢量圆；根据实际电压矢量和电压矢量圆进行闭环控制以计算弱磁电流，并根据弱磁电流对永磁无刷直流电机进行弱磁控制，当弱磁控制有效。该方法能够在电机的实际电压矢量超出电压矢量圆时，退出弱磁控制，以有效解决弱磁电流饱和引起的弱磁电流失控问题。

Description

永磁无刷直流电机的弱磁控制方法和装置

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种永磁无刷直流电机的弱磁控制方法以及一种永磁无刷直流电机的弱磁控制装置。

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，降低了变频电机驱动器的使用寿命。

相关技术中，可以采用容值为20uF的薄膜电容来代替直流母线侧容值较大的电解电容，通过控制电机的瞬时功率与输入交流电压的形状匹配，不但可以实现电机的调速，而且可以减少输入电流谐波，实现变频电机驱动器的高功率因数。

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，直流母线电压以正弦规律波动，并且，随着电机运行频率和功率的增大，直流母线电压的最小值开始减小，当直流母线电压的最小值小于电机的等效反电动势时，直流母线电压无法为电机提供能量。因此，为了最大程度利用直流母线电压为电机提供能量，在整个电机运行频率和功率范围内进行弱磁控制，但是，在高频重载运行工况下，由于薄膜电容的储能很小，在直流母线电压的波谷处，实际电压矢量会超出电压矢量正六边形，如果采用传统的弱磁控制方法，将导致弱磁电流发生饱和，从而导致弱磁电流失控。

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能够有效解决弱磁电流饱和引起的弱磁电流失控问题的永磁无刷直流电机的弱磁控制方法。

本发明的另一个目的在于提出一种永磁无刷直流电机的弱磁控制装置。

为了实现上述目的，本发明一方面实施例提出了一种永磁无刷直流电机的弱磁控制方法，所述永磁无刷直流电机的电机控制器中无电解电容，所述弱磁控制方法包括以下步骤：获取所述永磁无刷直流电机的d轴电流和q轴电流，并根据所述d轴电流和q轴电流计算所述永磁无刷直流电机的实际电压矢量；检测直流母线电压，并根据所述直流母线电压获取电压矢量圆；根据所述实际电压矢量和所述电压矢量圆进行闭环控制以计算弱磁电流，并根据所述弱磁电流对所述永磁无刷直流电机进行弱磁控制，其中，当时，所述弱磁控制有效。

根据本发明实施例的永磁无刷直流电机的弱磁控制方法，实时获取永磁无刷直流电机的d轴电流和q轴电流，并根据d轴电流和q轴电流计算永磁无刷直流电机的实际电压矢量，实时检测直流母线电压，并根据直流母线电压获取电压矢量圆，以及根据实际电压矢量和电压矢量圆进行闭环控制以计算弱磁电流，并根据弱磁电流对永磁无刷直流电机进行弱磁控制，其中，当时，弱磁控制有效，从而保证在直流母线电压的波谷处，当电机的实际电压矢量超出电压矢量圆时，退出弱磁控制，以使弱磁电流控制始终处于线性控制状态，有效解决弱磁电流饱和引起的弱磁电流失控问题。

根据本发明的一个实施例，所述电压矢量圆的半径为其中，0＜k＜1，V_dc为所述直流母线电压。

根据本发明的一个实施例，当时，控制所述永磁无刷直流电机退出所述弱磁控制，其中，为所述实际电压矢量，V_dc为所述直流母线电压。

根据本发明的一个实施例，根据以下公式计算所述永磁无刷直流电机的实际电压矢量的幅值：

其中，为所述实际电压矢量的幅值，V_d、V_q分别为所述电机的d轴电压和q轴电压，i_d、i_q分别为所述电机的d轴电流和q轴电流，R_s为所述电机的定子电阻，L_d、L_q分别为所述电机的d轴电感和q轴电感，ω_e为所述电机的电角速度，λ_af为所述电机的转子永磁体磁链。

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无刷直流电机的弱磁控制装置，所述永磁无刷直流电机的电机控制器中无电解电容，所述弱磁控制装置包括：获取单元，用于获取所述永磁无刷直流电机的d轴电流和q轴电流；电压矢量计算单元，用于根据所述d轴电流和q轴电流计算所述永磁无刷直流电机的实际电压矢量；电压检测单元，用于检测直流母线电压；控制单元，用于根据所述直流母线电压获取电压矢量圆，并根据所述实际电压矢量和所述电压矢量圆进行闭环控制以计算弱磁电流，以及根据所述弱磁电流对所述永磁无刷直流电机进行弱磁控制，其中，当时，所述弱磁控制有效。

根据本发明实施例的永磁无刷直流电机的弱磁控制装置，获取单元实时获取永磁无刷直流电机的d轴电流和q轴电流，电压矢量计算单元根据d轴电流和q轴电流计算永磁无刷直流电机的实际电压矢量，电压检测单元实时检测直流母线电压，控制单元根据直流母线电压获取电压矢量圆，并根据实际电压矢量和电压矢量圆进行闭环控制以计算弱磁电流，以及根据弱磁电流对永磁无刷直流电机进行弱磁控制，其中，当时，弱磁控制有效，从而保证在直流母线电压的波谷处，当电机的实际电压矢量超出电压矢量圆时，退出弱磁控制，以使弱磁电流控制始终处于线性控制状态，有效解决弱磁电流饱和引起的弱磁电流失控问题。

根据本发明的一个实施例，所述电压矢量圆的半径为其中，0＜k＜1，V_dc为所述直流母线电压。

根据本发明的一个实施例，当时，所述控制单元控制所述永磁无刷直流电机退出所述弱磁控制，其中，为所述实际电压矢量，V_dc为所述直流母线电压。

根据本发明的一个实施例，所述电压矢量计算单元根据以下公式计算所述永磁无刷直流电机的实际电压矢量：

其中，为所述实际电压矢量的幅值，V_d、V_q分别为所述电机的d轴电压和q轴电压，i_d、i_q分别为所述电机的d轴电流和q轴电流，R_s为所述电机的定子电阻，L_d、L_q分别为所述电机的d轴电感和q轴电感，ω_e为所述电机的电角速度，λ_af为所述电机的转子永磁体磁链。

附图说明

图1是根据本发明实施例的永磁无刷直流电机的弱磁控制方法的流程图。

图2是旋转坐标系下的参考电压矢量示意图。

图3是电压矢量圆随直流母线电压波动的示意图。

图4是根据本发明的一个实施例的弱磁控制的示意图。

图5是根据本发明实施例的永磁无刷直流电机的弱磁控制装置的方框示意图。

附图标记：获取单元10、电压矢量计算单元20、电压检测单元30和控制单元40。

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无刷直流电机的弱磁控制方法以及永磁无刷直流电机的弱磁控制装置。

图1是根据本发明实施例的永磁无刷直流电机的弱磁控制方法的流程图，其中，永磁无刷直流电机的电机控制器中无电解电容。如图1所示，该永磁无刷直流电机的弱磁控制方法包括以下步骤：

S1，获取永磁无刷直流电机的d轴电流和q轴电流，并根据d轴电流和q轴电流计算永磁无刷直流电机的实际电压矢量。

根据本发明的一个实施例，根据下述公式(1)计算永磁无刷直流电机的实际电压矢量的幅值：

其中，为实际电压矢量的幅值，V_d、V_q分别为电机的d轴电压和q轴电压，i_d、i_q分别为电机的d轴电流和q轴电流，R_s为电机的定子电阻，L_d、L_q分别为电机的d轴电感和q轴电感，ω_e为电机的电角速度，λ_af为电机的转子永磁体磁链。

S2，检测直流母线电压，并根据直流母线电压获取电压矢量圆。

根据本发明的一个实施例，电压矢量圆的半径为其中，0＜k＜1，V_dc为直流母线电压。

S3，根据实际电压矢量和电压矢量圆进行闭环控制以计算弱磁电流，并根据弱磁电流对永磁无刷直流电机进行弱磁控制，其中，当时，弱磁控制有效。

根据本发明的一个实施例，当时，控制永磁无刷直流电机退出弱磁控制，其中，为实际电压矢量，V_dc为直流母线电压。

具体地，如图2所示，当永磁无刷直流电机的电机控制器中有大电解电容时，由于直流母线电压V_dc恒定，因此，可以通过参考电压矢量与电压矢量正六边形的内切圆即电压矢量圆做闭环控制以计算弱磁电流，并根据弱磁电流对永磁无刷直流电机进行弱磁控制。

具体而言，当参考电压矢量位于图2所示的电压矢量圆内时，实际电压矢量能够无误差地跟踪参考电压矢量并且定子磁链能够保持圆形，但是，当参考电压矢量超出图2所示的电压矢量圆时，实际电压矢量不能够跟踪参考电压矢量此时需要进行弱磁控制。传统的弱磁控制方法是根据参考电压矢量和图2所示的电压矢量圆做闭环控制，以实时计算弱磁电流，并根据计算的弱磁电流对永磁无刷直流电机进行控制。其中，在忽略电感压降的条件下，可以通过下述公式(2)计算电机的d轴参考电压矢量和q轴参考电压矢量并对计算的电机的d轴参考电压矢量和q轴参考电压矢量进行合成，以获得电机的参考电压矢量

式中，分别为电机的d轴参考电压矢量和q轴参考电压矢量，分别为电机的d轴参考电流矢量和q轴参考电流矢量，u_PId为d轴电流控制器的输出量，u_PIq为q轴电流控制器的输出量。

为了保证直流母线电压V_dc处于稳定状态，通常会配备有容值较大的电解电容，但这会导致永磁无刷直流电机的电机控制器体积变大，成本增高，而且电解电容的使用寿命有限，降低了永磁无刷直流电机的电机控制器的使用寿命。

当永磁无刷直流电机的电机控制器中无大电解电容时，例如，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，此时直流母线电压V_dc将随着电网电压按照正弦规律进行波动，当电网频率为50Hz时，直流母线电压V_dc的波动频率为100Hz。为了控制实际电压矢量能够跟踪参考电压矢量在直流母线电压V_dc的波动周期内，需要保证输出的弱磁电流的平均值稳定，并且，保证弱磁电流能够随着电机的运行频率和功率的变化而变化。

在忽略电感压降的条件下，d轴电压矢量和q轴电压矢量可以通过下述公式(3)进行计算：

式中，V_d、V_q分别为电机的d轴电压矢量和q轴电压矢量。

电机的实际电压矢量可由d轴电压矢量V_d和q轴电压矢量V_q进行合成，并且，电机的实际电压矢量的幅值随着直流母线电压V_dc的波动而变化。

假设，电机的d轴电流的波动可以忽略，则电机的q轴电流将按照正弦规律进行波动，在直流母线电压V_dc的波谷处，电机的q轴电流为0，即i_q＝0，则电机的实际电压矢量的幅值最小值如下述公式(4)所示：

其中，为实际电压矢量的幅值最小值。

由于永磁无刷直流电机的电机控制器中无大电解电容，则图2所示的电压矢量圆将随着直流母线电压V_dc的变化而变化，并且，随着电机的运行频率和功率的增大，尤其是在高频重载的情况下，在直流母线电压V_dc的波谷处的实际电压矢量很容易超过电压矢量正六边形。

如图3所示，当直流母线电压V_dc的波谷处的实际电压矢量超过电压矢量正六边形a时，直流母线电压V_dc无法继续为电机提供能量。因此，在高频重载条件下，当直流母线电压V_dc的波谷处的实际电压矢量超过电压矢量正六边形a时，如果采用传统的弱磁控制方法，则在该区域内将导致直流母线电压V_dc的波谷处的实际电压矢量始终超过电压矢量正六边形a，从而导致弱磁电流发生饱和，进而导致弱磁控制处于失控状态。

通过上述分析，针对电机高频重载条件下弱磁电流饱和失控问题，在本发明的实施例中，可以根据实际电压矢量和电压矢量圆进行闭环控制以计算弱磁电流，并根据弱磁电流对永磁无刷直流电机进行弱磁控制。

具体而言，实时获取永磁无刷直流电机的d轴电流i_d和q轴电流i_q，并根据d轴电流i_d和q轴电流i_q计算永磁无刷直流电机的实际电压矢量实时检测直流母线电压V_dc，并根据直流母线电压V_dc获取电压矢量圆以及根据实际电压矢量和电压矢量圆进行闭环控制以计算弱磁电流，其中，如图4所示，当即实际电压矢量超出电压矢量圆时，为避免弱磁电流发生饱和，将控制永磁无刷直流电机退出弱磁控制；当即实际电压矢量未超过电压矢量圆时，则进行弱磁控制，即弱磁控制有效，此时根据弱磁电流对永磁无刷直流电机进行弱磁控制，从而保证弱磁电流控制始终处于线性控制状态。

综上所述，根据本发明实施例的永磁无刷直流电机的弱磁控制方法，实时获取永磁无刷直流电机的d轴电流和q轴电流，并根据d轴电流和q轴电流计算永磁无刷直流电机的实际电压矢量，实时检测直流母线电压，并根据直流母线电压获取电压矢量圆，以及根据实际电压矢量和电压矢量圆进行闭环控制以计算弱磁电流，并根据弱磁电流对永磁无刷直流电机进行弱磁控制，其中，当时，弱磁控制有效，从而保证在直流母线电压的波谷处，当电机的实际电压矢量超出电压矢量圆时，退出弱磁控制，以使弱磁电流控制始终处于线性控制状态，有效解决弱磁电流饱和引起的弱磁电流失控问题。

图5是根据本发明实施例的永磁无刷直流电机的弱磁控制装置的方框示意图，其中，永磁无刷直流电机的电机控制器中无电解电容。如图5所示，该永磁无刷直流电机的弱磁控制装置包括：获取单元10、电压矢量计算单元20、电压检测单元30和控制单元40。

其中，获取单元10用于获取永磁无刷直流电机的d轴电流和q轴电流，电压矢量计算单元20用于根据d轴电流和q轴电流计算永磁无刷直流电机的实际电压矢量，电压检测单元30用于检测直流母线电压，控制单元40用于根据直流母线电压获取电压矢量圆，并根据实际电压矢量和电压矢量圆进行闭环控制以计算弱磁电流，以及根据弱磁电流对永磁无刷直流电机进行弱磁控制，其中，当时，弱磁控制有效。

根据本发明的一个实施例，电压矢量圆的半径为其中，0＜k＜1，V_dc为直流母线电压。

根据本发明的一个实施例，当时，控制单元40控制永磁无刷直流电机退出弱磁控制，其中，为实际电压矢量，V_dc为直流母线电压。

根据本发明的一个实施例，电压矢量计算单元20根据上述公式(1)计算永磁无刷直流电机的实际电压矢量的幅值。

具体地，如图2所示，当永磁无刷直流电机的电机控制器中有大电解电容时，由于直流母线电压V_dc恒定，因此，可以通过参考电压矢量与电压矢量正六边形的内切圆即电压矢量圆做闭环控制以计算弱磁电流，并根据弱磁电流对永磁无刷直流电机进行弱磁控制。

具体而言，当参考电压矢量位于图2所示的电压矢量圆内时，实际电压矢量能够无误差地跟踪参考电压矢量并且定子磁链能够保持圆形，但是，当参考电压矢量超出图2所示的电压矢量圆时，实际电压矢量不能够跟踪参考电压矢量此时需要进行弱磁控制。传统的弱磁控制方法是根据参考电压矢量和图2所示的电压矢量圆做闭环控制，以实时计算弱磁电流，并根据计算的弱磁电流对永磁无刷直流电机进行控制。其中，在忽略电感压降的条件下，可以通过上述公式(2)计算电机的d轴参考电压矢量和q轴参考电压矢量并对计算的电机的d轴参考电压矢量和q轴参考电压矢量进行合成，以获得电机的参考电压矢量

为了保证直流母线电压V_dc处于稳定状态，通常会配备有容值较大的电解电容，但这会导致永磁无刷直流电机的电机控制器体积变大，成本增高，而且电解电容的使用寿命有限，降低了永磁无刷直流电机的电机控制器的使用寿命。

当永磁无刷直流电机的电机控制器中无大电解电容时，例如，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，此时直流母线电压V_dc将随着电网电压按照正弦规律进行波动，当电网频率为50Hz时，直流母线电压V_dc的波动频率为100Hz。为了控制实际电压矢量能够跟踪参考电压矢量在直流母线电压V_dc的波动周期内，需要保证输出的弱磁电流的平均值稳定，并且，保证弱磁电流能够随着电机的运行频率和功率的变化而变化。

在忽略电感压降的条件下，d轴电压矢量和q轴电压矢量可以通过上述公式(3)进行计算。电机的实际电压矢量可由d轴电压矢量V_d和q轴电压矢量V_q进行合成，并且，电机的实际电压矢量的幅值随着直流母线电压V_dc的波动而变化。

假设，电机的d轴电流的波动可以忽略，则电机的q轴电流将按照正弦规律进行波动，在直流母线电压V_dc的波谷处，电机的q轴电流为0，即i_q＝0，则电机的实际电压矢量的幅值最小值如上述公式(4)所示。

由于永磁无刷直流电机的电机控制器中无大电解电容，则图2所示的电压矢量圆将随着直流母线电压V_dc的变化而变化，并且，随着电机的运行频率和功率的增大，尤其是在高频重载的情况下，在直流母线电压V_dc的波谷处的实际电压矢量很容易超过电压矢量正六边形。

如图3所示，当直流母线电压V_dc的波谷处的实际电压矢量超过电压矢量正六边形a时，直流母线电压V_dc无法继续为电机提供能量。因此，在高频重载条件下，当直流母线电压V_dc的波谷处的实际电压矢量超过电压矢量正六边形a时，如果采用传统的弱磁控制方法，则在该区域内将导致直流母线电压V_dc的波谷处的实际电压矢量始终超过电压矢量正六边形a，从而导致弱磁电流发生饱和，进而导致弱磁控制处于失控状态。

通过上述分析，针对电机高频重载条件下弱磁电流饱和失控问题，在本发明的实施例中，可以根据实际电压矢量和电压矢量圆进行闭环控制以计算弱磁电流，并根据弱磁电流对永磁无刷直流电机进行弱磁控制。

具体而言，获取单元10获取永磁无刷直流电机的d轴电流i_d和q轴电流i_q，电压矢量计算单元20根据d轴电流i_d和q轴电流i_q计算永磁无刷直流电机的实际电压矢量电压检测单元30检测直流母线电压V_dc，控制单元40根据直流母线电压V_dc获取电压矢量圆并根据实际电压矢量和电压矢量圆进行闭环控制以计算弱磁电流，其中，如图4所示，当即实际电压矢量超出电压矢量圆时，为避免弱磁电流发生饱和，将控制永磁无刷直流电机退出弱磁控制；当即实际电压矢量未超过电压矢量圆时，则进行弱磁控制，即弱磁控制有效，此时根据弱磁电流对永磁无刷直流电机进行弱磁控制，从而保证弱磁电流控制始终处于线性控制状态。

根据本发明实施例的永磁无刷直流电机的弱磁控制装置，获取单元实时获取永磁无刷直流电机的d轴电流和q轴电流，电压矢量计算单元根据d轴电流和q轴电流计算永磁无刷直流电机的实际电压矢量，电压检测单元实时检测直流母线电压，控制单元根据直流母线电压获取电压矢量圆，并根据实际电压矢量和电压矢量圆进行闭环控制以计算弱磁电流，以及根据弱磁电流对永磁无刷直流电机进行弱磁控制，其中，当时，弱磁控制有效，从而保证在直流母线电压的波谷处，当电机的实际电压矢量超出电压矢量圆时，退出弱磁控制，以使弱磁电流控制始终处于线性控制状态，有效解决弱磁电流饱和引起的弱磁电流失控问题。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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。

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 (8)

1.一种永磁无刷直流电机的弱磁控制方法，其特征在于，所述永磁无刷直流电机的电机控制器中无电解电容，所述弱磁控制方法包括以下步骤：

获取所述永磁无刷直流电机的d轴电流和q轴电流，并根据所述d轴电流和q轴电流计算所述永磁无刷直流电机的实际电压矢量；

检测直流母线电压，并根据所述直流母线电压获取电压矢量圆；

根据所述实际电压矢量和所述电压矢量圆进行闭环控制以计算弱磁电流，并根据所述弱磁电流对所述永磁无刷直流电机进行弱磁控制，其中，当时，所述弱磁控制有效。

2.根据权利要求1所述的永磁无刷直流电机的弱磁控制方法，其特征在于，所述电压矢量圆的半径为其中，0＜k＜1，V_dc为所述直流母线电压。

3.根据权利要求1所述的永磁无刷直流电机的弱磁控制方法，其特征在于，当时，控制所述永磁无刷直流电机退出所述弱磁控制，其中，为所述实际电压矢量，V_dc为所述直流母线电压。

4.根据权利要求1所述的永磁无刷直流电机的弱磁控制方法，其特征在于，根据以下公式计算所述永磁无刷直流电机的实际电压矢量的幅值：

$\left|\stackrel{\→}{V_1}\right|=\sqrt{V_d^2+V_q^2}=\sqrt{{\left(R_s{i}_d-L_q{i}_q{\mathrm{\ω}}_e\right)}^2+{\[R_s{i}_q+\left(L_d{i}_d+{\mathrm{\λ}}_{af}\right){\mathrm{\ω}}_e\]}^2}$

其中，为所述实际电压矢量的幅值，V_d、V_q分别为所述电机的d轴电压和q轴电压，i_d、i_q分别为所述电机的d轴电流和q轴电流，R_s为所述电机的定子电阻，L_d、L_q分别为所述电机的d轴电感和q轴电感，ω_e为所述电机的电角速度，λ_af为所述电机的转子永磁体磁链。

5.一种永磁无刷直流电机的弱磁控制装置，其特征在于，所述永磁无刷直流电机的电机控制器中无电解电容，所述弱磁控制装置包括：

获取单元，用于获取所述永磁无刷直流电机的d轴电流和q轴电流；

电压矢量计算单元，用于根据所述d轴电流和q轴电流计算所述永磁无刷直流电机的实际电压矢量；

电压检测单元，用于检测直流母线电压；

控制单元，用于根据所述直流母线电压获取电压矢量圆，并根据所述实际电压矢量和所述电压矢量圆进行闭环控制以计算弱磁电流，以及根据所述弱磁电流对所述永磁无刷直流电机进行弱磁控制，其中，当时，所述弱磁控制有效。

6.根据权利要求5所述的永磁无刷直流电机的弱磁控制装置，其特征在于，所述电压矢量圆的半径为其中，0＜k＜1，V_dc为所述直流母线电压。

7.根据权利要求5所述的永磁无刷直流电机的弱磁控制装置，其特征在于，当时，所述控制单元控制所述永磁无刷直流电机退出所述弱磁控制，其中，为所述实际电压矢量，V_dc为所述直流母线电压。

8.根据权利要求5所述的永磁无刷直流电机的弱磁控制装置，其特征在于，所述电压矢量计算单元根据以下公式计算所述永磁无刷直流电机的实际电压矢量的幅值：

$\left|\stackrel{\→}{V_1}\right|=\sqrt{V_d^2+V_q^2}=\sqrt{{\left(R_s{i}_d-L_q{i}_q{\mathrm{\ω}}_e\right)}^2+{\[R_s{i}_q+\left(L_d{i}_d+{\mathrm{\λ}}_{af}\right){\mathrm{\ω}}_e\]}^2}$

其中，为所述实际电压矢量的幅值，V_d、V_q分别为所述电机的d轴电压和q轴电压，i_d、i_q分别为所述电机的d轴电流和q轴电流，R_s为所述电机的定子电阻，L_d、L_q分别为所述电机的d轴电感和q轴电感，ω_e为所述电机的电角速度，λ_af为所述电机的转子永磁体磁链。