CN107579691B - 永磁同步电机的控制方法、装置及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种永磁同步电机的控制方法，所述永磁同步电机的控制方法包括：确定永磁同步电机当前运行的工作区；根据预设的工作区与速度环带宽的对应关系，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区对应的当前速度环带宽，其中，不同的工作区对应不同的速度环带宽；将所述永磁同步电机的速度环带宽设置为所述当前速度环带宽。本发明还公开了一种永磁同步电机的控制装置及计算机可读存储介质。本发明提高了永磁同步电机的动态性能。

Description

永磁同步电机的控制方法、装置及计算机可读存储介质

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、装置及计算机可读存储介质。

背景技术

现今，永磁同步电机已经得到了广泛应用，例如基于永磁同步电机的变频压缩机、基于永磁同步电机的风机等等。在各种不同应用场景下，有时需要永磁同步电机运行在弱磁区，以高频率运行；有时又需要永磁同步电机运行在非弱磁区，以低频率运行。由于永磁同步电机在弱磁区增加有弱磁控制环，使得弱磁区的速度响应慢于非弱磁区的速度响应，又由于速度响应与永磁同步电机的速度环带宽呈正相关关系，因此，通常永磁同步电机设置一个较低的速度环带宽，以保证永磁同步电机在弱磁区和非弱磁区运行的稳定性。但与此同时带来的问题是，永磁同步电机的速度响应不够及时，从而使得永磁同步电机的动态性能不佳。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种永磁同步电机的控制方法、装置及计算机可读存储介质，旨在解决现有技术中永磁同步电机的动态性能不佳的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种永磁同步电机的控制方法，所述永磁同步电机的控制方法包括以下步骤：

确定永磁同步电机当前运行的工作区；

根据预设的工作区与速度环带宽的对应关系，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区对应的当前速度环带宽，其中，不同的工作区对应不同的速度环带宽；

将所述永磁同步电机的速度环带宽设置为所述当前速度环带宽。

优选地，所述工作区包括弱磁区和非弱磁区，所述根据预设的工作区与速度环带宽的对应关系，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区对应的当前速度环带宽的步骤包括：

若所述永磁同步电机当前运行的工作区为非弱磁区，则确定所述当前速度环带宽为第一速度环带宽；

若所述永磁同步电机当前运行的工作区为弱磁区，则确定所述当前速度环带宽为第二速度环带宽；

其中，所述第一速度环带宽大于所述第二速度环带宽。

优选地，所述工作区还包括过渡区，所述根据预设的工作区与速度环带宽的对应关系，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区对应的当前速度环带宽的步骤还包括：

若所述永磁同步电机当前运行的工作区为过渡区，则确定所述当前速度环带宽为第三速度环带宽；

其中，所述第三速度环带宽小于所述第一速度环带宽，且大于所述第二速度环带宽。

优选地，所述确定永磁同步电机当前运行的工作区的步骤包括：

获取所述永磁同步电机对应的弱磁电压阈值以及期望反电势值；

根据所述弱磁电压阈值和所述期望反电势值，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区。

优选地，所述根据所述弱磁电压阈值和所述期望反电势值，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区的步骤包括：

若所述弱磁电压阈值大于所述期望反电势值，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为非弱磁区；

若所述弱磁电压阈值小于或等于所述期望反电势值，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为弱磁区。

优选地，所述根据所述弱磁电压阈值和所述期望反电势值，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区的步骤包括：

计算所述弱磁电压阈值与所述期望反电势值的电压差值；

根据所述电压差值，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区。

优选地，所述根据所述电压差值，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区的步骤包括：

若所述电压差值大于第一预设电压差阈值，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为非弱磁区；

若所述电压差值小于或等于所述第一预设电压差阈值，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为弱磁区。

优选地，所述根据所述电压差值，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区的步骤包括：

若所述电压差值大于第二预设电压差阈值，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为非弱磁区；

若所述电压差值小于第三预设电压差阈值，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为弱磁区；

其中，所述第二预设电压差阈值大于所述第三预设电压差阈值。

优选地，所述确定永磁同步电机当前运行的工作区的步骤包括：

获取所述永磁同步电机对应的弱磁电流以及弱磁电流阈值；

根据所述弱磁电流阈值和所述弱磁电流，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区。

优选地，所述根据所述弱磁电流阈值和所述弱磁电流，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区的步骤包括：

若所述弱磁电流阈值大于所述弱磁电流，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为弱磁区；

若所述弱磁电流阈值小于或等于所述弱磁电流，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为非弱磁区。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种永磁同步电机的控制装置，所述永磁同步电机的控制装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的永磁同步电机控制程序，所述永磁同步电机控制程序被所述处理器执行时实现以下步骤：

确定永磁同步电机当前运行的工作区；

根据预设的工作区与速度环带宽的对应关系，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区对应的当前速度环带宽，其中，不同的工作区对应不同的速度环带宽；

将所述永磁同步电机的速度环带宽设置为所述当前速度环带宽。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有永磁同步电机控制程序，所述永磁同步电机控制程序被处理器执行时实现以下步骤：

确定永磁同步电机当前运行的工作区；

根据预设的工作区与速度环带宽的对应关系，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区对应的当前速度环带宽，其中，不同的工作区对应不同的速度环带宽；

将所述永磁同步电机的速度环带宽设置为所述当前速度环带宽。

本发明提出的方案，通过确定永磁同步电机当前运行的工作区，并基于当前运行的工作区，以及预设的工作区与速度环带宽的对应关系(不同的工作区对应不同的速度环带宽)，设置永磁同步电机与当前运行的工作区适宜的速度环带宽，这样，在永磁同步电机运行的过程中，既保证了永磁同步电机运行的稳定性，同时又解决了由于速度环带宽过低导致速度响应慢的问题，因此，提高了永磁同步电机的动态性能。

附图说明

图1为本发明实施例方案涉及的电器设备的硬件运行环境的结构示意图；

图2为本发明永磁同步电机的控制方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明实施例方案涉及的一个可选的永磁同步电机工作区与速度环带宽的示意图；

图4为本发明实施例方案涉及的另一个可选的永磁同步电机工作区与速度环带宽的示意图；

图5为本发明永磁同步电机的控制方法第三实施例中确定永磁同步电机当前运行的工作区的细化流程示意图；

图6为本发明永磁同步电机的控制方法第四实施例中确定永磁同步电机当前运行的工作区的细化流程示意图；

图7为本发明实施例方案涉及的一个可选的永磁同步电机的控制电路拓扑的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例的解决方案主要是：通过通过确定永磁同步电机当前运行的工作区，并基于当前运行的工作区，以及预设的工作区与速度环带宽的对应关系(不同的工作区对应不同的速度环带宽)，设置永磁同步电机与当前运行的工作区适宜的速度环带宽，这样，在永磁同步电机运行的过程中，既保证了永磁同步电机运行的稳定性，同时又解决了由于速度环带宽过低导致速度响应慢的问题。通过本发明实施例的技术方案，解决了永磁同步电机的动态性能不佳的问题。

参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的电器设备的硬件运行环境的结构示意图。

本发明中，电器设备为应用永磁同步电机的空调器、净化器等设备。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

如图1所示，该电器设备可以包括：处理器1001、通信总线1002、用户接口1003、网络接口1004、存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的电器设备结构并不构成对电器设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及永磁同步电机控制程序。

本发明电器设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在永磁同步电机的控制装置中，所述永磁同步电机的控制装置通过处理器1001调用存储器1005中存储的永磁同步电机控制程序，并执行以下操作：

确定永磁同步电机当前运行的工作区；

根据预设的工作区与速度环带宽的对应关系，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区对应的当前速度环带宽，其中，不同的工作区对应不同的速度环带宽；

将所述永磁同步电机的速度环带宽设置为所述当前速度环带宽。

进一步地，所述工作区包括弱磁区和非弱磁区，处理器1001可以调用存储器1005中存储的永磁同步电机控制程序，还执行以下操作：

若所述永磁同步电机当前运行的工作区为非弱磁区，则确定所述当前速度环带宽为第一速度环带宽；

若所述永磁同步电机当前运行的工作区为弱磁区，则确定所述当前速度环带宽为第二速度环带宽；

其中，所述第一速度环带宽大于所述第二速度环带宽。

进一步地，所述工作区还包括过渡区，处理器1001可以调用存储器1005中存储的永磁同步电机控制程序，还执行以下操作：

若所述永磁同步电机当前运行的工作区为过渡区，则确定所述当前速度环带宽为第三速度环带宽；

其中，所述第三速度环带宽小于所述第一速度环带宽，且大于所述第二速度环带宽。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的永磁同步电机控制程序，还执行以下操作：

获取所述永磁同步电机对应的弱磁电压阈值以及期望反电势值；

根据所述弱磁电压阈值和所述期望反电势值，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的永磁同步电机控制程序，还执行以下操作：

若所述弱磁电压阈值大于所述期望反电势值，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为非弱磁区；

若所述弱磁电压阈值小于或等于所述期望反电势值，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为弱磁区。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的永磁同步电机控制程序，还执行以下操作：

计算所述弱磁电压阈值与所述期望反电势值的电压差值；

根据所述电压差值，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的永磁同步电机控制程序，还执行以下操作：

若所述电压差值大于第一预设电压差阈值，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为非弱磁区；

若所述电压差值小于或等于所述第一预设电压差阈值，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为弱磁区。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的永磁同步电机控制程序，还执行以下操作：

若所述电压差值大于第二预设电压差阈值，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为非弱磁区；

若所述电压差值小于第三预设电压差阈值，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为弱磁区；

其中，所述第二预设电压差阈值大于所述第三预设电压差阈值。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的永磁同步电机控制程序，还执行以下操作：

获取所述永磁同步电机对应的弱磁电流以及弱磁电流阈值；

根据所述弱磁电流阈值和所述弱磁电流，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的永磁同步电机控制程序，还执行以下操作：

若所述弱磁电流阈值大于所述弱磁电流，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为弱磁区；

若所述弱磁电流阈值小于或等于所述弱磁电流，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为非弱磁区。

本实施例通过上述方案，通过确定永磁同步电机当前运行的工作区，并基于当前运行的工作区，以及预设的工作区与速度环带宽的对应关系(不同的工作区对应不同的速度环带宽)，设置永磁同步电机与当前运行的工作区适宜的速度环带宽，这样，在永磁同步电机运行的过程中，既保证了永磁同步电机运行的稳定性，同时又解决了由于速度环带宽过低导致速度响应慢的问题，因此，提高了永磁同步电机的动态性能。

基于上述硬件结构，提出本发明永磁同步电机的控制方法实施例。

参照图2，图2为本发明永磁同步电机的控制方法第一实施例的流程示意图。

在第一实施例中，所述永磁同步电机的控制方法包括以下步骤：

步骤S10，确定永磁同步电机当前运行的工作区；

步骤S20，根据预设的工作区与速度环带宽的对应关系，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区对应的当前速度环带宽，其中，不同的工作区对应不同的速度环带宽；

步骤S30，将所述永磁同步电机的速度环带宽设置为所述当前速度环带宽。

现今，永磁同步电机已经得到了广泛应用，例如基于永磁同步电机的变频压缩机、基于永磁同步电机的风机等等。在各种不同应用场景下，有时需要永磁同步电机运行在弱磁区，以高频率运行；有时又需要永磁同步电机运行在非弱磁区，以低频率运行。由于永磁同步电机在弱磁区增加有弱磁控制环，使得弱磁区的速度响应慢于非弱磁区的速度响应，又由于速度响应与永磁同步电机的速度环带宽呈正相关关系，因此，通常永磁同步电机设置一个较低的速度环带宽，以保证永磁同步电机在弱磁区和非弱磁区运行的稳定性。但与此同时带来的问题是，永磁同步电机的速度响应不够及时，从而使得永磁同步电机的动态性能不佳。

为了提高永磁同步电机的动态性能，本发明提出了一种永磁同步电机的控制方法。本实施例中，以应用永磁同步电机的空调器为例，对本发明永磁同步电机的控制方法进行详细说明。本领域技术人员可以理解的是，该永磁同步电机的控制方法还可以应用于除空调器以外的其他电器设备中。

本实施例中，在永磁同步电机运行的过程中，空调器实时或定时确定永磁同步电机当前运行的工作区。其中，该工作区包括弱磁区和非弱磁区等。例如，可通过实时或定时对永磁同步电机的运行频率进行检测，获取永磁同步电机当前的运行频率；以及，获取永磁同步电机各个工作区对应的频率范围；然后，根据各个工作区的频率范围，以及永磁同步电机当前的运行频率，将永磁同步电机当前的运行频率与各个工作区对应的频率范围进行对比，就可以确定永磁同步电机当前的运行频率处于的工作区，也即确定永磁同步电机当前运行的工作区。

需要说明的是，各个工作区的频率范围可以根据永磁同步电机当前的运行情况进行确定，永磁同步电机在不同的运行情况下，各个工作区对应不同的频率范围；除此以外，各个工作区的频率范围也可以是预先设定好的确定频率值。

除此以外，还可以通过其他方式确定永磁同步电机当前运行的工作区，比如，通过获取永磁同步电机的期望反电势值、弱磁电流等参数，根据这些参数来确定永磁同步电机当前运行的工作区。本实施例中，对确定永磁同步电机当前运行的工作区的具体方式并不做限制。

本实施例中，还预先设置有工作区与速度环带宽的对应关系，其中，不同的工作区，对应不同的速度环带宽。例如，如图3所示，若永磁同步电机对应的工作区包括弱磁区和非弱磁区，预设非弱磁区对应第一速度环带宽，弱磁区对应第二速度环带宽。

在确定了永磁同步电机当前运行的工作区之后，根据该预设的工作区与速度环带宽的对应关系，确定永磁同步电机当前运行的工作区对应的当前速度环带宽。

例如，仍以上述列举的例子为例，预设非弱磁区对应第一速度环带宽，弱磁区对应第二速度环带宽，由于弱磁区的速度响应慢于非弱磁区的速度响应，因此，非弱磁区对应的第一速度环带宽大于弱磁区对应的第二速度环带宽。具体地，所述步骤S20包括：

步骤a，若所述永磁同步电机当前运行的工作区为非弱磁区，则确定所述当前速度环带宽为第一速度环带宽；

步骤b，若所述永磁同步电机当前运行的工作区为弱磁区，则确定所述当前速度环带宽为第二速度环带宽。

在确定了永磁同步电机当前运行的工作区之后，若永磁同步电机当前运行的工作区为非弱磁区，则根据预设的非弱磁区对应第一速度环带宽，确定永磁同步电机对应的当前速度环带宽为第一速度环带宽。若永磁同步电机当前运行的工作区为弱磁区，则根据预设的弱磁区对应第二速度环带宽，确定永磁同步电机对应的当前速度环带宽为第二速度环带宽。

之后，空调器根据永磁同步电机对应的当前速度环带宽，将永磁同步电机的速度环带宽设置为该当前速度环带宽。这样，在永磁同步电机运行的过程中，基于当前运行的工作区设置相应的当前速度环带宽，既能保证永磁同步电机运行的稳定性，同时又避免了由于速度环带宽过低导致速度响应慢的问题，从而提高了永磁同步电机的动态性能。

本实施例提供的方案，通过确定永磁同步电机当前运行的工作区，并基于当前运行的工作区，以及预设的工作区与速度环带宽的对应关系(不同的工作区对应不同的速度环带宽)，设置永磁同步电机与当前运行的工作区适宜的速度环带宽，这样，在永磁同步电机运行的过程中，既保证了永磁同步电机运行的稳定性，同时又解决了由于速度环带宽过低导致速度响应慢的问题，因此，提高了永磁同步电机的动态性能。

进一步地，基于第一实施例提出本发明永磁同步电机的控制方法第二实施例，在本实施例中，工作区还包括在弱磁区与非弱磁区之间的过渡区，所述步骤S20还包括：

步骤c，若所述永磁同步电机当前运行的工作区为过渡区，则确定所述当前速度环带宽为第三速度环带宽；

其中，所述第三速度环带宽小于所述第一速度环带宽，且大于所述第二速度环带宽。

本实施例中，永磁同步电机的工作区包括有弱磁区、非弱磁区以及在弱磁区与非弱磁区之间的过渡区。在预设的工作区与速度环带宽的对应关系中，例如，如图4所示，非弱磁区对应第一速度环带宽，弱磁区对应第二速度环带宽，过渡区对应第三速度环带宽。其中，第三速度环带宽小于第一速度环带宽，且大于第二速度环带宽。

在确定了永磁同步电机当前运行的工作区之后，若永磁同步电机当前运行的工作区为过渡区，则根据预设的过渡区对应第三速度环带宽，确定永磁同步电机对应的当前速度环带宽为第三速度环带宽。之后，空调器根据所确定的永磁同步电机对应的当前速度环带宽，将永磁同步电机的速度环带宽设置为第三速度环带宽。

可选地，第三速度环带宽可根据第一速度环带宽和第二速度环带宽线性化计算获得。例如，假设第一速度环带宽为V1，第二速度环带宽为V2，第三速度环带宽为V3，非弱磁区的上限频率为F1，弱磁区的下限频率为F2，永磁同步电机当前的运行频率为F，则可根据公式V3＝(V1-V2)*(F2-F)/(F2-F1)+V2，线性计算获得第三速度环带宽V3。

本实施例提供的方案，在弱磁区与非弱磁区之间设置一个过渡区，并设置该过渡区对应的速度环带宽为第三速度环带宽，该第三速度环带宽小于非弱磁区对应的第一速度环带宽，且大于弱磁区对应的第二速度环带宽，以使得各工作区对应适宜的速度环带宽，工作区设置得越多，对应地速度环带宽设置就更加精准，从而更进一步提高了永磁同步电机的动态性能。

进一步地，如图5所示，基于第一实施例或第二实施例提出本发明永磁同步电机的控制方法第三实施例，在本实施例中，所述步骤S10包括：

步骤S11，获取所述永磁同步电机对应的弱磁电压阈值以及期望反电势值；

步骤S12，根据所述弱磁电压阈值和所述期望反电势值，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区。

本实施例中，在永磁同步电机运行的过程中，空调器实时或定时获取永磁同步电机的对应的弱磁电压阈值以及期望反电势值。其中，弱磁电压阈值以相电压峰值表示，是正常控制设定的最大输出电压值；当输出电压超过弱磁电压阈值时，通过减小直轴电流来加深弱磁，减小输出电压。期望反电势值Vb可由下列公式计算获得：

Vb＝sqrt{(Rs×Id-We×Lq×Iq)^∧2+[Rs×Iq+We×(Ke+Ld×Id)]∧2}；其中，sqrt为平方根函数，Rs为永磁同步电机的定子电阻，Ld为永磁同步电机的直轴电感，Lq为永磁同步电机的交轴电感，Ke为反电势系数，We为永磁同步电机的电角速度，Id为永磁同步电机的直轴电流，Iq为永磁同步电机的交轴电流。

然后，根据所获取的弱磁电压阈值和期望反电势值，确定永磁同步电机当前运行的工作区。具体的，可以通过以下几种方式来确定永磁同步电机当前运行的工作区：

1)方式一、直接根据弱磁电压阈值和期望反电势值的大小，确定永磁同步电机当前运行的工作区。具体地，所述步骤S12包括：

步骤d，若所述弱磁电压阈值大于所述期望反电势值，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为非弱磁区；

步骤e，若所述弱磁电压阈值小于或等于所述期望反电势值，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为弱磁区。

在该方式中，当获取到弱磁电压阈值和期望反电势值之后，比较弱磁电压阈值和期望反电势值的大小，若弱磁电压阈值大于期望反电势值，则确定永磁同步电机当前运行的工作区为非弱磁区。反之，若弱磁电压阈值小于或等于期望反电势值，则确定永磁同步电机当前运行的工作区为弱磁区。

2)方式二、根据弱磁电压阈值和期望反电势值的电压差值，确定永磁同步电机当前运行的工作区。具体地，所述步骤S12包括：

步骤f，计算所述弱磁电压阈值与所述期望反电势值的电压差值；

步骤g，根据所述电压差值，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区。

在该方式中，当获取到弱磁电压阈值和期望反电势值之后，计算弱磁电压阈值与期望反电势值的电压差值，然后根据该电压差值确定永磁同步电机当前运行的工作区。可选地，所述步骤g包括：

步骤g1，若所述电压差值大于第一预设电压差阈值，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为非弱磁区；

步骤g2，若所述电压差值小于或等于所述第一预设电压差阈值，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为弱磁区。

可选地，预先设置有用于确定永磁同步电机当前运行的工作区的第一预设电压差阈值。当计算出弱磁电压阈值与期望反电势值的电压差值之后，将该电压差值与第一预设电压差阈值进行比较，若电压差值大于第一预设电压差阈值，则确定永磁同步电机当前运行的工作区为非弱磁区。反之，若电压差值小于或等于第一预设电压差阈值，则确定永磁同步电机当前运行的工作区为弱磁区。

可选地，在另外一种实施方式中，所述步骤g包括：

步骤g3，若所述电压差值大于第二预设电压差阈值，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为非弱磁区；

步骤g4，若所述电压差值小于第三预设电压差阈值，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为弱磁区；

其中，所述第二预设电压差阈值大于所述第三预设电压差阈值。

在该方式中，预先设置有用于确定永磁同步电机当前运行的工作区的第二预设电压差阈值和第三预设电压差阈值。其中，第二预设电压差阈值大于第三预设电压差阈值。当计算出弱磁电压阈值与期望反电势值的电压差值之后，将该电压差值与第二预设电压差阈值和第三预设电压差阈值进行比较，若电压差值大于第二预设电压差阈值，则确定永磁同步电机当前运行的工作区为非弱磁区。若电压差值小于第三预设电压差阈值，则确定永磁同步电机当前运行的工作区为弱磁区。进一步地，当永磁同步电机的工作区包括了弱磁区，非弱磁区和过渡区时，若电压差值小于第二预设电压差阈值且大于第三预设电压差阈值，则确定永磁同步电机当前运行的工作区为过渡区。

在确定了永磁同步电机当前运行的工作区之后，根据该预设的工作区与速度环带宽的对应关系，确定永磁同步电机当前运行的工作区对应的当前速度环带宽，然后设置永磁同步电机的速度环带宽为该确定的当前速度环带宽。

本实施例提供的方案，通过获取永磁同步电机对应的弱磁电压阈值以及期望反电势值，根据弱磁电压阈值和所述期望反电势值，确定永磁同步电机当前运行的工作区，并不需要根据各工作区的频率范围来确定永磁同步电机当前运行的工作区，因而使得设置速度环带宽更加精准，从而更进一步提高了永磁同步电机的动态性能。

进一步地，如图6所示，基于第一实施例或第二实施例提出本发明永磁同步电机的控制方法第四实施例，在本实施例中，所述步骤S10包括：

步骤S13，获取所述永磁同步电机对应的弱磁电流以及弱磁电流阈值；

步骤S14，根据所述弱磁电流阈值和所述弱磁电流，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区。

本实施例中，在永磁同步电机运行的过程中，空调器实时或定时获取永磁同步电机对应的弱磁电流阈值以及弱磁电流。目前，常见的永磁同步电机包括表贴式永磁同步电机和内嵌式永磁同步电机，可选地，对于表贴式永磁同步电机而言，弱磁电流阈值为零；对于内嵌式永磁同步电机而言，弱磁电流阈值为通过MTPA(最大转矩电流比算法)计算得到的直轴电流给定。

对于弱磁电流阈值和弱磁电流的获取，本实施例中，先对永磁同步电机的控制电路拓扑进行介绍，基于该控制电路拓扑获取永磁同步电机对应的弱磁电流阈值和弱磁电流。可选地，如图7所示，永磁同步电机的控制电路拓扑包括控制芯片、功率开关管组成的三相桥式驱动电路和永磁同步电机。其中，驱动电路可以由6个IGBT(Insulated GateBipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)组成，或者由6个MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金氧半场效晶体管)组成，或者采用IPM智能功率模块，同时具有反并联二极管。控制芯片输出永磁同步电机驱动信号，永磁同步电机驱动信号通过驱动电路控制永磁同步电机的运行。

永磁同步电机包括无传感器矢量控制和传感器矢量控制，不过对于永磁同步电机的无传感器矢量控制和永磁同步电机的传感器矢量控制而言，本发明提供的永磁同步电机的控制方法并无区别。

在永磁同步电机的传感器矢量控制中，永磁同步电机的给定转速ω_e ^*与估计转速ω_e ^∧经过比例积分控制器(PI)输出转矩给定T_e ^*。在表贴式永磁同步电机中，根据转矩给定T_e ^*与转矩电流系数K_t计算得到转矩交轴电流给定i_q ^*，直轴电流给定i_d ^*由弱磁电流i_fwc决定。在内嵌式永磁同步电机中，根据转矩给定T_e ^*与转矩电流系数K_t以及弱磁电流i_fwc经过MTPA计算得到交轴电流给定i_q ^*和直轴电流给定i_d ^*。根据直轴电流给定i_d ^*、交轴电流给定i_q ^*和反馈电流i_d/i_q经过矢量控制输出电压u_d/u_q，然后，经过PARK逆变换得到控制输出电压u_α/u_β，再经过SVM(Space Vetor Modulation，空间矢量调制)输出PWM(Pulse WidthModulation，脉冲宽度调制)波形，经过驱动电路驱动永磁同步电机。

根据输出电压u_α/u_β，采用以下公式计算出输出电压幅值u_s为：

然后，根据设置的电压限幅阈值u_lim，将电压限幅阈值u_lim减去输出电压幅值u_s得到弱磁电压差值Δu，即Δu＝u_lim-u_s。再对弱磁电压差值Δu进行比例-积分调节，得到的输出量再经过限幅环节即得到弱磁电流i_fwc，其中，限幅环节的上限为零、下限为直轴电流最小值i_d-min。

在获取到弱磁电流阈值和弱磁电流之后，根据弱磁电流阈值和弱磁电流，确定永磁同步电机当前运行的工作区。具体地，所述步骤S14包括：

步骤h，若所述弱磁电流阈值大于所述弱磁电流，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为弱磁区；

步骤i，若所述弱磁电流阈值小于或等于所述弱磁电流，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为非弱磁区。

在获取到弱磁电流阈值和弱磁电流之后，比较弱磁电流阈值和弱磁电流的大小，若弱磁电流阈值大于弱磁电流，则确定永磁同步电机当前运行的工作区为弱磁区。反之，若弱磁电流阈值小于或等于弱磁电流，则确定永磁同步电机当前运行的工作区为非弱磁区。

在确定了永磁同步电机当前运行的工作区之后，根据预设的工作区与速度环带宽的对应关系，确定永磁同步电机当前运行的工作区对应的当前速度环带宽，然后设置永磁同步电机的速度环带宽为该确定的当前速度环带宽。

本实施例提供的方案，通过获取永磁同步电机对应的弱磁电流阈值以及弱磁电流，根据弱磁电流阈值以及弱磁电流，确定永磁同步电机当前运行的工作区，并不需要根据各工作区的频率范围来确定永磁同步电机当前运行的工作区，因而使得设置速度环带宽更加精准，从而更进一步提高了永磁同步电机的动态性能。

此外，本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有永磁同步电机控制程序，所述永磁同步电机控制程序被处理器执行时实现如下操作：

确定永磁同步电机当前运行的工作区；

根据预设的工作区与速度环带宽的对应关系，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区对应的当前速度环带宽，其中，不同的工作区对应不同的速度环带宽；

将所述永磁同步电机的速度环带宽设置为所述当前速度环带宽。

进一步地，所述工作区包括弱磁区和非弱磁区，所述永磁同步电机控制程序被处理器执行时还实现如下操作：

若所述永磁同步电机当前运行的工作区为非弱磁区，则确定所述当前速度环带宽为第一速度环带宽；

若所述永磁同步电机当前运行的工作区为弱磁区，则确定所述当前速度环带宽为第二速度环带宽；

其中，所述第一速度环带宽大于所述第二速度环带宽。

进一步地，所述工作区还包括过渡区，所述永磁同步电机控制程序被处理器执行时还实现如下操作：

若所述永磁同步电机当前运行的工作区为过渡区，则确定所述当前速度环带宽为第三速度环带宽；

其中，所述第三速度环带宽小于所述第一速度环带宽，且大于所述第二速度环带宽。

进一步地，所述永磁同步电机控制程序被处理器执行时还实现如下操作：

获取所述永磁同步电机对应的弱磁电压阈值以及期望反电势值；

根据所述弱磁电压阈值和所述期望反电势值，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区。

进一步地，所述永磁同步电机控制程序被处理器执行时还实现如下操作：

若所述弱磁电压阈值大于所述期望反电势值，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为非弱磁区；

若所述弱磁电压阈值小于或等于所述期望反电势值，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为弱磁区。

进一步地，所述永磁同步电机控制程序被处理器执行时还实现如下操作：

计算所述弱磁电压阈值与所述期望反电势值的电压差值；

根据所述电压差值，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区。

进一步地，所述永磁同步电机控制程序被处理器执行时还实现如下操作：

若所述电压差值大于第一预设电压差阈值，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为非弱磁区；

若所述电压差值小于或等于所述第一预设电压差阈值，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为弱磁区。

进一步地，所述永磁同步电机控制程序被处理器执行时还实现如下操作：

若所述电压差值大于第二预设电压差阈值，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为非弱磁区；

若所述电压差值小于第三预设电压差阈值，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为弱磁区；

其中，所述第二预设电压差阈值大于所述第三预设电压差阈值。

进一步地，所述永磁同步电机控制程序被处理器执行时还实现如下操作：

获取所述永磁同步电机对应的弱磁电流以及弱磁电流阈值；

根据所述弱磁电流阈值和所述弱磁电流，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区。

进一步地，所述永磁同步电机控制程序被处理器执行时还实现如下操作：

若所述弱磁电流阈值大于所述弱磁电流，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为弱磁区；

若所述弱磁电流阈值小于或等于所述弱磁电流，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为非弱磁区。

本实施例提供的方案，在弱磁区与非弱磁区之间设置一个过渡区，并设置该过渡区对应的速度环带宽为第三速度环带宽，该第三速度环带宽小于非弱磁区对应的第一速度环带宽，且大于弱磁区对应的第二速度环带宽，以使得各工作区对应适宜的速度环带宽，工作区设置得越多，对应地速度环带宽设置就更加精准，从而更进一步提高了永磁同步电机的动态性能。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种永磁同步电机的控制方法，其特征在于，所述永磁同步电机的控制方法包括以下步骤：

确定永磁同步电机当前运行的工作区；

根据预设的工作区与速度环带宽的对应关系，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区对应的当前速度环带宽，其中，不同的工作区对应不同的速度环带宽；

将所述永磁同步电机的速度环带宽设置为所述当前速度环带宽。

2.如权利要求1所述的永磁同步电机的控制方法，其特征在于，所述工作区包括弱磁区和非弱磁区，所述根据预设的工作区与速度环带宽的对应关系，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区对应的当前速度环带宽的步骤包括：

若所述永磁同步电机当前运行的工作区为非弱磁区，则确定所述当前速度环带宽为第一速度环带宽；

若所述永磁同步电机当前运行的工作区为弱磁区，则确定所述当前速度环带宽为第二速度环带宽；

其中，所述第一速度环带宽大于所述第二速度环带宽。

3.如权利要求2所述的永磁同步电机的控制方法，其特征在于，所述工作区还包括过渡区，所述根据预设的工作区与速度环带宽的对应关系，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区对应的当前速度环带宽的步骤还包括：

若所述永磁同步电机当前运行的工作区为过渡区，则确定所述当前速度环带宽为第三速度环带宽；

其中，所述第三速度环带宽小于所述第一速度环带宽，且大于所述第二速度环带宽。

4.如权利要求1-3任一项所述的永磁同步电机的控制方法，其特征在于，所述确定永磁同步电机当前运行的工作区的步骤包括：

获取所述永磁同步电机对应的弱磁电压阈值以及期望反电势值；

根据所述弱磁电压阈值和所述期望反电势值，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区。

5.如权利要求4所述的永磁同步电机的控制方法，其特征在于，所述根据所述弱磁电压阈值和所述期望反电势值，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区的步骤包括：

若所述弱磁电压阈值大于所述期望反电势值，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为非弱磁区；

若所述弱磁电压阈值小于或等于所述期望反电势值，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为弱磁区。

6.如权利要求4所述的永磁同步电机的控制方法，其特征在于，所述根据所述弱磁电压阈值和所述期望反电势值，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区的步骤包括：

计算所述弱磁电压阈值与所述期望反电势值的电压差值；

根据所述电压差值，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区。

7.如权利要求6所述的永磁同步电机的控制方法，其特征在于，所述根据所述电压差值，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区的步骤包括：

若所述电压差值大于第一预设电压差阈值，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为非弱磁区；

若所述电压差值小于或等于所述第一预设电压差阈值，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为弱磁区。

8.如权利要求6所述的永磁同步电机的控制方法，其特征在于，所述根据所述电压差值，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区的步骤包括：

若所述电压差值大于第二预设电压差阈值，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为非弱磁区；

若所述电压差值小于第三预设电压差阈值，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为弱磁区；

其中，所述第二预设电压差阈值大于所述第三预设电压差阈值。

9.如权利要求1-3任一项所述的永磁同步电机的控制方法，其特征在于，所述确定永磁同步电机当前运行的工作区的步骤包括：

获取所述永磁同步电机对应的弱磁电流以及弱磁电流阈值；

根据所述弱磁电流阈值和所述弱磁电流，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区。

10.如权利要求9所述的永磁同步电机的控制方法，其特征在于，所述根据所述弱磁电流阈值和所述弱磁电流，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区的步骤包括：

若所述弱磁电流阈值大于所述弱磁电流，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为弱磁区；

若所述弱磁电流阈值小于或等于所述弱磁电流，则确定所述永磁同步电机当前运行的工作区为非弱磁区。

11.一种永磁同步电机的控制装置，其特征在于，所述永磁同步电机的控制装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的永磁同步电机控制程序，所述永磁同步电机控制程序被所述处理器执行时实现以下步骤：

确定永磁同步电机当前运行的工作区；

根据预设的工作区与速度环带宽的对应关系，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区对应的当前速度环带宽，其中，不同的工作区对应不同的速度环带宽；

将所述永磁同步电机的速度环带宽设置为所述当前速度环带宽。

12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有永磁同步电机控制程序，所述永磁同步电机控制程序被处理器执行时实现以下步骤：

确定永磁同步电机当前运行的工作区；

根据预设的工作区与速度环带宽的对应关系，确定所述永磁同步电机当前运行的工作区对应的当前速度环带宽，其中，不同的工作区对应不同的速度环带宽；

将所述永磁同步电机的速度环带宽设置为所述当前速度环带宽。

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