CN110299880A - 永磁同步电机的控制方法、控制装置及压缩机 - Google Patents
永磁同步电机的控制方法、控制装置及压缩机 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种永磁同步电机的控制方法、控制装置及压缩机,该永磁同步电机的控制方法包括:获取永磁同步电机的d轴估算电流值、d轴电流环输出电压值、d轴实际采样电流值及采样周期值;根据所述d轴估算电流值、所述d轴电流环输出电压值、所述d轴实际采样电流值、所述采样周期值,以及所述永磁同步电机的运行频率和所述永磁同步电机的电机参数,估算所述永磁同步电机的d轴反电动势;根据所述d轴反电动势确定所述永磁同步电机的假定坐标系与实际坐标系的误差角,以基于所述误差角对所述永磁同步电机进行控制。本发明提供的技术方案可以提高电机位置估算的准确性,进而有利于提升对电机及具有该电机的压缩机进行控制的可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及电机技术领域,具体而言,涉及一种永磁同步电机的控制方法、控制装置及压缩机。
背景技术
在压缩机技术领域中,基于旋转坐标系的位置估算方案通常需要控制器使用观测器计算出电机(该电机为压缩机内的电机)的d轴反电动势Edest和q轴反电动势Eqest,然后基于d轴反电动势Edest和q轴反电动势Eqest解算出假定坐标系与实际坐标系的误差角Δθ,并基于该误差角Δθ计算出电机的估算角度Thetaest,以对压缩机进行控制。
由于计算误差角Δθ需要使用电机的d轴反电动势Edest和q轴反电动势Eqest,Edest和Eqest需要构造四阶观测器得出,并且在计算Eqest的过程中需要使用电机的q轴电感Lq,而对于永磁材料为铁氧体的压缩机,Lq随压缩机电流的变化而变化;同时,Eqest包含转子磁场空间谐波,会使计算出的位置信号Thetaest含有6次谐波。因此会导致压缩机在重负荷降频过程中位置估算不准确,即磁场定向不准确,进而使电机的d轴、q轴的电流无法完全解耦,造成压缩机能效下降的问题,并且若误差进一步加大则会使压缩机失控导致停机保护,并且以上情况在小转动惯量、高反电动势压缩机表现更为明显。
需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本申请的目的在于提供一种永磁同步电机的控制方法、控制装置及压缩机,进而至少在一定程度上可以提高电机位置估算的准确性,进而有利于提升对电机及具有该电机的压缩机进行控制的可靠性。
本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然,或部分地通过本申请的实践而习得。
根据本申请实施例的第一方面,提供了一种永磁同步电机的控制方法,包括:获取永磁同步电机的d轴估算电流值、d轴电流环输出电压值、d轴实际采样电流值及采样周期值;根据所述d轴估算电流值、所述d轴电流环输出电压值、所述d轴实际采样电流值、所述采样周期值,以及所述永磁同步电机的运行频率和所述永磁同步电机的电机参数,估算所述永磁同步电机的d轴反电动势;根据所述d轴反电动势确定所述永磁同步电机的假定坐标系与实际坐标系的误差角,以基于所述误差角对所述永磁同步电机进行控制。
在本申请中,基于前述方案,根据所述d轴反电动势确定所述永磁同步电机的假定坐标系与实际坐标系的误差角,包括:将所述d轴反电动势的值作为所述永磁同步电机的假定坐标系与实际坐标系的误差角。
在本申请中,基于前述方案,基于所述误差角对所述永磁同步电机进行控制,包括:获取基于比例积分PI的锁相环的PI值;根据所述误差角和所述锁相环的PI值,计算所述永磁同步电机的估算转速,以基于所述估算转速对所述永磁同步电机进行控制。
在本申请中,基于前述方案,获取基于比例积分PI的锁相环的PI值,包括:获取所述永磁同步电机的运行频率;根据所述永磁同步电机的运行频率所处的频率区间,确定所述锁相环的PI值。
在本申请中,基于前述方案,所述频率区间所表示的电机转速与所述频率区间所对应的PI值成反相关关系。
在本申请中,基于前述方案,基于所述估算转速对所述永磁同步电机进行控制,包括:对所述估算转速进行积分,得到所述永磁同步电机的第一估算角度;根据所述第一估算角度对所述永磁同步电机进行控制。
在本申请中,基于前述方案,在根据所述第一估算角度对所述永磁同步电机进行控制之前,所述控制方法还包括:在所述永磁同步电机处于启动阶段时,基于预设的启动频率计算所述永磁同步电机的第二估算角度,并基于所述第二估算角度控制所述永磁同步电机进行工作;若控制所述永磁同步电机工作的时长达到预定时长,则判断所述永磁同步电机的估算角度是否达到角度阈值;若所述永磁同步电机的估算角度达到所述角度阈值,则控制所述永磁同步电机进入运行阶段,以根据所述第一估算角度对所述永磁同步电机进行控制。
在本申请中,基于前述方案,所述的永磁同步电机的控制方法还包括:若所述永磁同步电机的估算角度未达到所述角度阈值,则在下一个估算时刻重新计算所述永磁同步电机的估算角度。
本申请还提供了一种永磁同步电机的控制装置,包括:第一获取单元,用于获取永磁同步电机的d轴估算电流值、d轴电流环输出电压值、d轴实际采样电流值及采样周期值;估算单元,用于根据所述d轴估算电流值、所述d轴电流环输出电压值、所述d轴实际采样电流值、所述采样周期值,以及所述永磁同步电机的运行频率和所述永磁同步电机的电机参数,估算所述永磁同步电机的d轴反电动势;处理单元,用于根据所述d轴反电动势确定所述永磁同步电机的假定坐标系与实际坐标系的误差角,以基于所述误差角对所述永磁同步电机进行控制。
在本申请中,基于前述方案,所述处理单元配置为:将所述d轴反电动势的值作为所述永磁同步电机的假定坐标系与实际坐标系的误差角。
在本申请中,基于前述方案,所述处理单元包括:第二获取单元,用于获取基于比例积分PI的锁相环的PI值;计算单元,用于根据所述误差角和所述锁相环的PI值,计算所述永磁同步电机的估算转速;控制单元,用于基于所述估算转速对所述永磁同步电机进行控制。
在本申请中,基于前述方案,所述第二获取单元配置为:获取所述永磁同步电机的运行频率;根据所述永磁同步电机的运行频率所处的频率区间,确定所述锁相环的PI值。
在本申请中,基于前述方案,所述频率区间所表示的电机转速与所述频率区间所对应的PI值成反相关关系。
在本申请中,基于前述方案,所述控制单元配置为:对所述估算转速进行积分,得到所述永磁同步电机的第一估算角度;根据所述第一估算角度对所述永磁同步电机进行控制。
在本申请中,基于前述方案,所述控制单元配置为:在根据所述第一估算角度对所述永磁同步电机进行控制之前,若所述永磁同步电机处于启动阶段,则基于预设的启动频率计算所述永磁同步电机的第二估算角度,并基于所述第二估算角度控制所述永磁同步电机进行工作;若控制所述永磁同步电机工作的时长达到预定时长,则判断所述永磁同步电机的估算角度是否达到角度阈值;若所述永磁同步电机的估算角度达到所述角度阈值,则控制所述永磁同步电机进入运行阶段,以根据所述第一估算角度对所述永磁同步电机进行控制。
在本申请中,基于前述方案,所述控制单元还用于:若所述永磁同步电机的估算角度未达到所述角度阈值,则在下一个估算时刻重新计算所述永磁同步电机的估算角度。
本申请还提供了一种压缩机,包括:永磁同步电机;以及控制器,所述控制器用于执行上述实施例中所述的永磁同步电机的控制方法。
本申请还提供了一种计算机可读介质,其上存储有计算机程序,所述程序被处理器执行时实现如上述实施例中所述的永磁同步电机的控制方法。
本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果:
在本申请所提供的技术方案中,通过根据永磁同步电机的d轴估算电流值、d轴电流环输出电压值、d轴实际采样电流值及采样周期值,以及永磁同步电机的运行频率和永磁同步电机的电机参数,估算永磁同步电机的d轴反电动势,以根据d轴反电动势确定永磁同步电机的假定坐标系与实际坐标系的误差角,使得对于永磁同步电机,尤其是小转动惯量、高反电动势永磁同步电机而言,在计算永磁同步电机的假定坐标系与实际坐标系的误差角的过程中,可以不考虑电机的q轴反电动势,从而避免了电机q轴电感的变化而引起估算误差的问题,同时也避免了在基于上述误差角计算电机估算位置信号时引入电机转子的磁场空间谐波,进而有利于避免采用复杂的滤波算法,有利于提高电机位置估算的准确性,进而有利于提升对电机及具有该电机的压缩机进行控制的可靠性。
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,并不能限制本申请。
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,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:
图1示出了根据本申请的一个实施例的永磁同步电机的控制方法的流程图;
图2示出了根据本申请的一个实施例的观测器的欧拉离散方程组的示意图;
图3示出了相关技术中的电机相电流波形示意图;
图4示出了根据本申请的一个实施例的电机相电流波形示意图;
图5示出了相关技术中计算的Δθ在低频下的波形及电机相电流波形示意图;
图6示出了根据本申请的一个实施例的Δθ在低频下的波形及电机相电流波形示意图;
图7示出了根据本申请的一个实施例的基于误差角度对永磁同步电机进行控制的流程图;
图8示出了根据本申请的一个实施例的计算永磁同步电机的估算角度的流程图;
图9示出了根据本申请的另一个实施例的永磁同步电机的控制方法的流程图;
图10示出了根据本申请的一个实施例的电机的启动波形示意图;
图11示出了根据本申请的一个实施例的对永磁同步电机的整体控制流程图;
图12示出了根据本申请实施例的永磁同步电机的控制装置的框图;
图13示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些实施方式使得本申请将更加全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
此外,所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而,本领域技术人员将意识到,可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多,或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下,不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。
附图中所示的方框图仅仅是功能实体,不一定必须与物理上独立的实体相对应。即,可以采用软件形式来实现这些功能实体,或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体,或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
附图中所示的流程图仅是示例性说明,不是必须包括所有的内容和操作/步骤,也不是必须按所描述的顺序执行。例如,有的操作/步骤还可以分解,而有的操作/步骤可以合并或部分合并,因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
图1示出了根据本申请的一个实施例的永磁同步电机的控制方法的流程图,该控制方法的执行主体可以是永磁同步电机的控制器。
参照图1所示,该永磁同步电机的控制方法,包括如下步骤S110至步骤S130,详细介绍如下:
在步骤S110中,获取永磁同步电机的d轴估算电流值、d轴电流环输出电压值、d轴实际采样电流值及采样周期值。
在本申请的一个实施例中,永磁同步电机可以是小转动惯量、高反电动势的永磁同步电机,该永磁同步电机可以是压缩机中包含的电机,该压缩机可以是空调、冰箱等设备中的压缩机。
在步骤S120中,根据所述d轴估算电流值、所述d轴电流环输出电压值、所述d轴实际采样电流值、所述采样周期值,以及所述永磁同步电机的运行频率和所述永磁同步电机的电机参数,估算所述永磁同步电机的d轴反电动势。
在本申请的一个实施例中,可以基于观测器来估算永磁同步电机的d轴反电动势,可选地,比如可以依据观测器的欧拉离散方程组来估算永磁同步电机的d轴反电动势。
在本申请的一个实施例中,观测器的欧拉离散方程组如图2所示,图2所示的方程组中的Idest(k)与Iqest(k)分别表示永磁同步电机的d轴、q轴在k时刻的估算电流当前值;Edest(k)与Eqest(k)分别表示永磁同步电机的d轴、q轴在k时刻的估算反电动势当前值;Idest(k-1)与Iqest(k-1)分别表示估算电流在k-1时刻的值;Edest(k-1)与Eqest(k-1)分别表示估算反电动势在k-1时刻时刻的值;Rs表示永磁同步电机的相电阻;Ld表示永磁同步电机的d轴电感值;Lq表示永磁同步电机的q轴电感值;L11、L22、L31与L42表示观测器系数,可以基于观测器的极点来配置;Id与Iq分别表示控制器对永磁同步电机的d轴和q轴的实际采样电流值,其通过采样电机绕组的电流经PARK变换(即派克变换,是分析同步电机运行的坐标变换方式)得出;Ts表示控制器的采样周期值;Ud与Uq分别表示永磁同步电机d轴与q轴的电流环输出电压;w表示当前电机的运行频率。
由于本申请实施例的技术方案在计算永磁同步电机的假定坐标系与实际坐标系的误差角时可以不使用q轴反电动势,因此可以只通过图2所示的欧拉离散方程组来计算d轴反电动势。
继续参照图1所示,在步骤S130中,根据所述d轴反电动势确定所述永磁同步电机的假定坐标系与实际坐标系的误差角,以基于所述误差角对所述永磁同步电机进行控制。
在本申请的一个实施例中,可以直接将d轴反电动势的值作为永磁同步电机的假定坐标系与实际坐标系的误差角。比如,若永磁同步电机的假定坐标系与实际坐标系的误差角为Δθ,d轴反电动势为Edest,那么可以通过公式Δθ=Edest来确定永磁同步电机的假定坐标系与实际坐标系的误差角。
当然,在本申请的其它实施例中,也可以通过公式Δθ=n×Edest来确定永磁同步电机的假定坐标系与实际坐标系的误差角,其中n为系数,比如n可以是1、1.1或者是其它值。
在本申请的实施例中,由于在确定Δθ时与q轴反电动势Eqest无关,从而避免了q轴电感Lq的变化而引起估算位置误差,同时也避免了在基于上述误差角计算电机估算位置信号时引入电机转子的磁场空间谐波,进而有利于避免采用复杂的滤波算法,从而使电机估算位置信号更准确。此外,观测器得出的Eqest可以仅用于中高频(30HZ以上)电流环控制中补偿电机反电动势,以提高电机电流环控制的性能,由于电流环可以通过PI(Proportion-Integral,比例积分)闭环控制,其对Lq参数不敏感,因此对Eqest计算精确度要求也不高。而对于电流环不需要补偿反电动势的场合,则不需计算Eqest,这样观测器只需计算Idest与Edest,进而使得观测器可以由四阶降为二阶,简化了观测器的结构。
相关技术中计算出的Δθ在小惯量、高反电动势电机处于重负荷降频的情况下,其实际的电机相电流波形如图3所示,从图3可以看出,电机相电流波形发生较大畸变,且实际频率与设定频率相差较大,并且可能在后期会出现停机保护。而在同样的情况下,使用本申请实施例的技术方案计算出的Δθ能够可靠降频至下限频率,其实际的电机相电流波形如图4所示,可见电机相电流波形无畸变。
此外,相关技术中计算的假定坐标系与实际坐标系的误差角度Δθ在低频下(10HZ)的波形及电机相电流波形如图5所示。在相同情况下,使用本申请实施例的技术方案计算出的Δθ波形及电机相电流波形如图6所示。由图5及图6对比可看出,采用本申请实施例的计算方式计算出的Δθ谐波幅值更小,电机相电流谐波更小,运行更平稳。
在本申请的一个实施例中,在计算出永磁同步电机的假定坐标系与实际坐标系的误差角度Δθ之后,可以基于该误差角度对永磁同步电机进行控制,具体可以如图7所示,包括如下步骤S710和步骤S720,详细说明如下:
在步骤S710中,获取基于比例积分PI的锁相环的PI值。
在本申请的一个实施例中,获取锁相环的PI值的过程可以包括获取永磁同步电机的运行频率,根据永磁同步电机的运行频率所处的频率区间,确定锁相环的PI值。即在本申请的实施例中,由于通过前述实施例中计算得到的误差角度Δθ没有进行标幺化,Δθ会随电机转速变化而变化,因此可以基于永磁同步电机运行频率的不同,选择相应的锁相环PI值。具体地,频率区间所表示的电机转速与频率区间所对应的PI值成反相关关系,即电机转速越高,PI值越小。比如,电机在应用场合的转速范围为10HZ-120HZ,因此可以将PI分为三段,若频率区间1所表示的转速(即低速区间,如电机启动阶段)<频率区间2所表示的转速(即中速区间)<频率区间3所表示的转速(即高速区间),那么频率区间1对应的PI值>频率区间2对应的PI值>频率区间3对应的PI值。
继续参照图7所示,在步骤S720中,根据所述误差角和所述锁相环的PI值,计算所述永磁同步电机的估算转速,以基于所述估算转速对所述永磁同步电机进行控制。
在本申请的一个实施例中,在得到假定坐标系与实际坐标系的误差角,以及锁相环的PI值之后,可以基于该误差角,通过PI锁相环计算出永磁同步电机的估算转速。在计算出永磁同步电机的估算转速之后,可以对该估算转速进行积分得到永磁同步电机的估算角度,然后基于该估算角度对永磁同步电机进行控制。
在本申请的一个实施例中,计算永磁同步电机的估算角度的流程可以如图8所示,若永磁同步电机的运行频率处于频率范围1,则PI值为PI1;若永磁同步电机的运行频率处于频率范围2,则PI值为PI2;若永磁同步电机的运行频率既不处于频率范围1,也不处于频率范围2,则PI值为PI3。然后基于计算得到的误差角度Δθ及确定了PI值的PI锁相环估算出电机转速Wrest,然后通过积分得出电机的估算角度Thetaest。
在本申请的一个实施例中,由于电机的控制状态分为启动阶段与运行阶段,在启动阶段,电机估算角度Thetaest可以采用开环计算,比如由控制器给定一个固定启动频率,再通过积分得出估算角度Thetaest,同时控制器也可以利用观测器与前述实施例中计算得到的误差角度Δθ计算电机估算转速Wrest,但不用于生成电机估算角度。可见,在本申请的实施例中,当电机处于启动阶段时,控制器可以不根据电机参数等进行运算,因此可以对不同的电机以及硬件有良好的适应性,也避免了反复调试启动参数,节省了开发时间,提高了开发效率。
此外,在电机处于启动阶段时,可以利用估算角度Thetaest作为切换条件,切换至运行阶段后,估算角度Thetaest由Wrest积分生成(其中,Wrest是利用观测器与前述实施例中计算得到的误差角度Δθ计算出的电机估算转速)。为了保证在切换过程中电机输出的连续性,利用“功角自平衡”原理选择切换角度,当启动阶段运行一段时间后若Thetaest为-60度(具体数值仅为示例),则切换至运行阶段,当切换至运行阶段后,可以将Thetaest的初始值置为0。
在本申请的一个实施例中,为了进行区分,将电机在运行阶段的估算角度称之为第一估算角度,将电机在启动阶段的估算角度称之为第二估算角度,那么如图9所示,可以包括如下步骤:
步骤S910,在所述永磁同步电机处于启动阶段时,基于预设的启动频率计算所述永磁同步电机的第二估算角度,并基于所述第二估算角度控制所述永磁同步电机进行工作。
在本申请的一个实施例中,可以由控制器给定一个固定启动频率,然后通过积分得出第二估算角度。
步骤S920,若控制所述永磁同步电机工作的时长达到预定时长,则判断所述永磁同步电机的估算角度是否达到角度阈值。
在本申请的一个实施例中,角度阈值可以是-60°,也可以在-60°左右进行波动,比如-59°、-61°等。
步骤S930,若所述永磁同步电机的估算角度达到所述角度阈值,则控制所述永磁同步电机进入运行阶段,以根据所述第一估算角度对所述永磁同步电机进行控制。
在本申请的一个实施例中,第一估算角度是通过对前述实施例中计算出的估算转速进行积分得到的。
在本申请的一个实施例中,若永磁同步电机的估算角度未达到所述的角度阈值,则可以在下一个估算时刻重新计算永磁同步电机的估算角度,直至电机的估算角度达到角度阈值后切换至运行阶段。
在本申请的一个实施例中,基于本申请实施例的技术方案得到的电机的启动波形如图10所示,可见,在启动阶段,电机的估算转速Wrest及相电流波形均比较平稳,提高了对电机控制的可靠性。
在本申请的一个实施例中,对永磁同步电机的整体控制流程可以如图11所示,包括如下步骤:
步骤S1101,通过观测器计算永磁同步电机的d轴反电动势Edest和q轴反电动势Eqest。可选地,可以仅计算永磁同步电机的d轴反电动势。
步骤S1102,令永磁同步电机的假定坐标系与实际坐标系的误差角Δθ=d轴反电动势Edest,然后基于确定出的PI值,通过PI锁相环计算电机的估算转速Wrest。
步骤S1103,若电机处于启动阶段,则以固定启动频率积分得出电机的估算角度Thetaest,并基于该估算角度对电机进行控制。
步骤S1104,判断电机的运行时间是否达到设定时间,若是,则执行步骤S1105;否则,确定本次位置估算结束,等待下一次进行位置估算。
步骤S1105,判断电机的估算角度Thetaest是否等于-60°,若是,则切换至运行阶段;否则,确定本次位置估算结束,等待下一次进行位置估算。
步骤S1106,若电机切换至运行阶段,则使用Wrest积分得出电机的估算角度Thetaest,并基于该估算角度对电机进行控制,并等待下一次进行位置估算。
本申请实施例的技术方案提高了电机位置估算的准确性,有利于提升电机控制的可靠性。其中的电机可以是压缩机中的电机,那么前述实施例中对永磁同步电机的控制方案可以是对压缩机的控制方案,具体即是对压缩机中的永磁同步电机的控制方案。
以下介绍本申请的装置实施例,可以用于执行本申请上述的永磁同步电机的控制方法。
图12示出了根据本申请实施例的永磁同步电机的控制装置的框图。
参照图12所示,根据本申请实施例的永磁同步电机的控制装置1200,包括:第一获取单元1202、估算单元1204和处理单元1206。
其中,第一获取单元1202用于获取永磁同步电机的d轴估算电流值、d轴电流环输出电压值、d轴实际采样电流值及采样周期值;估算单元1204用于根据所述d轴估算电流值、所述d轴电流环输出电压值、所述d轴实际采样电流值、所述采样周期值,以及所述永磁同步电机的运行频率和所述永磁同步电机的电机参数,估算所述永磁同步电机的d轴反电动势;处理单元1206用于根据所述d轴反电动势确定所述永磁同步电机的假定坐标系与实际坐标系的误差角,以基于所述误差角对所述永磁同步电机进行控制。
在本申请的一些实施例中,处理单元1206配置为:将所述d轴反电动势的值作为所述永磁同步电机的假定坐标系与实际坐标系的误差角。
在本申请的一些实施例中,处理单元1206包括:第二获取单元,用于获取基于比例积分PI的锁相环的PI值;计算单元,用于根据所述误差角和所述锁相环的PI值,计算所述永磁同步电机的估算转速;控制单元,用于基于所述估算转速对所述永磁同步电机进行控制。
在本申请的一些实施例中,所述第二获取单元配置为:获取所述永磁同步电机的运行频率;根据所述永磁同步电机的运行频率所处的频率区间,确定所述锁相环的PI值。
在本申请的一些实施例中,所述频率区间所表示的电机转速与所述频率区间所对应的PI值成反相关关系。
在本申请的一些实施例中,所述控制单元配置为:对所述估算转速进行积分,得到所述永磁同步电机的第一估算角度;根据所述第一估算角度对所述永磁同步电机进行控制。
在本申请的一些实施例中,所述控制单元配置为:在根据所述第一估算角度对所述永磁同步电机进行控制之前,若所述永磁同步电机处于启动阶段,则基于预设的启动频率计算所述永磁同步电机的第二估算角度,并基于所述第二估算角度控制所述永磁同步电机进行工作;若控制所述永磁同步电机工作的时长达到预定时长,则判断所述永磁同步电机的估算角度是否达到角度阈值;若所述永磁同步电机的估算角度达到所述角度阈值,则控制所述永磁同步电机进入运行阶段,以根据所述第一估算角度对所述永磁同步电机进行控制。
在本申请的一些实施例中,所述控制单元还用于:若所述永磁同步电机的估算角度未达到所述角度阈值,则在下一个估算时刻重新计算所述永磁同步电机的估算角度。
由于本申请的示例实施例的永磁同步电机的控制装置的各个功能模块与上述永磁同步电机的控制方法的示例实施例的步骤对应,因此对于本申请装置实施例中未披露的细节,请参照本申请上述的永磁同步电机的控制方法的实施例。
图13示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。
需要说明的是,图13示出的电子设备的计算机系统1300仅是一个示例,不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图13所示,计算机系统1300包括中央处理单元(Central Processing Unit,CPU)1301,其可以根据存储在只读存储器(Read-Only Memory,ROM)1302中的程序或者从存储部分1308加载到随机访问存储器(Random Access Memory,RAM)1303中的程序而执行各种适当的动作和处理,例如执行上述实施例中所述的方法。在RAM 1303中,还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU 1301、ROM 1302以及RAM 1303通过总线1304彼此相连。输入/输出(Input/Output,I/O)接口1305也连接至总线1304。
以下部件连接至I/O接口1305:包括键盘、鼠标等的输入部分1306;包括诸如阴极射线管(Cathode Ray Tube,CRT)、液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)等以及扬声器等的输出部分1307;包括硬盘等的存储部分1308;以及包括诸如LAN(Local AreaNetwork,局域网)卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分1309。通信部分1309经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器1310也根据需要连接至I/O接口1305。可拆卸介质1311,诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等,根据需要安装在驱动器1310上,以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分1308。
特别地,根据本申请的实施例,上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如,本申请的实施例包括一种计算机程序产品,其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序,该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的计算机程序。在这样的实施例中,该计算机程序可以通过通信部分1309从网络上被下载和安装,和/或从可拆卸介质1311被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)1301执行时,执行本申请的系统中限定的各种功能。
需要说明的是,本申请实施例所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory,EPROM)、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory,CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中,计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的计算机程序。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的计算机程序可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:无线、有线等等,或者上述的任意合适的组合。
附图中的流程图和框图,图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。其中,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本申请实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现,也可以通过硬件的方式来实现,所描述的单元也可以设置在处理器中。其中,这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
作为另一方面,本申请还提供了一种计算机可读介质,该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的;也可以是单独存在,而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序,当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时,使得该电子设备实现上述实施例中所述的方法。
应当注意,尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元,但是这种划分并非强制性的。实际上,根据本申请的实施方式,上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之,上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员易于理解,这里描述的示例实施方式可以通过软件实现,也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此,根据本申请实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM,U盘,移动硬盘等)中或网络上,包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、触控终端、或者网络设备等)执行根据本申请实施方式的方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实施方式后,将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。
应当理解的是,本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种永磁同步电机的控制方法,其特征在于,包括:
获取永磁同步电机的d轴估算电流值、d轴电流环输出电压值、d轴实际采样电流值及采样周期值;
根据所述d轴估算电流值、所述d轴电流环输出电压值、所述d轴实际采样电流值、所述采样周期值,以及所述永磁同步电机的运行频率和所述永磁同步电机的电机参数,估算所述永磁同步电机的d轴反电动势;
根据所述d轴反电动势确定所述永磁同步电机的假定坐标系与实际坐标系的误差角,以基于所述误差角对所述永磁同步电机进行控制。
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,根据所述d轴反电动势确定所述永磁同步电机的假定坐标系与实际坐标系的误差角,包括:
将所述d轴反电动势的值作为所述永磁同步电机的假定坐标系与实际坐标系的误差角。
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,基于所述误差角对所述永磁同步电机进行控制,包括:
获取基于比例积分PI的锁相环的PI值;
根据所述误差角和所述锁相环的PI值,计算所述永磁同步电机的估算转速,以基于所述估算转速对所述永磁同步电机进行控制。
4.根据权利要求3所述的永磁同步电机的控制方法,其特征在于,获取基于比例积分PI的锁相环的PI值,包括:
获取所述永磁同步电机的运行频率;
根据所述永磁同步电机的运行频率所处的频率区间,确定所述锁相环的PI值。
5.根据权利要求4所述的永磁同步电机的控制方法,其特征在于,所述频率区间所表示的电机转速与所述频率区间所对应的PI值成反相关关系。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的永磁同步电机的控制方法,其特征在于,基于所述估算转速对所述永磁同步电机进行控制,包括:
对所述估算转速进行积分,得到所述永磁同步电机的第一估算角度;
根据所述第一估算角度对所述永磁同步电机进行控制。
7.根据权利要求6所述的永磁同步电机的控制方法,其特征在于,在根据所述第一估算角度对所述永磁同步电机进行控制之前,所述控制方法还包括:
在所述永磁同步电机处于启动阶段时,基于预设的启动频率计算所述永磁同步电机的第二估算角度,并基于所述第二估算角度控制所述永磁同步电机进行工作;
若控制所述永磁同步电机工作的时长达到预定时长,则判断所述永磁同步电机的估算角度是否达到角度阈值;
若所述永磁同步电机的估算角度达到所述角度阈值,则控制所述永磁同步电机进入运行阶段,以根据所述第一估算角度对所述永磁同步电机进行控制。
8.根据权利要求7所述的永磁同步电机的控制方法,其特征在于,还包括:
若所述永磁同步电机的估算角度未达到所述角度阈值,则在下一个估算时刻重新计算所述永磁同步电机的估算角度。
9.一种永磁同步电机的控制装置,其特征在于,包括:
第一获取单元,用于获取永磁同步电机的d轴估算电流值、d轴电流环输出电压值、d轴实际采样电流值及采样周期值;
估算单元,用于根据所述d轴估算电流值、所述d轴电流环输出电压值、所述d轴实际采样电流值、所述采样周期值,以及所述永磁同步电机的运行频率和所述永磁同步电机的电机参数,估算所述永磁同步电机的d轴反电动势;
处理单元,用于根据所述d轴反电动势确定所述永磁同步电机的假定坐标系与实际坐标系的误差角,以基于所述误差角对所述永磁同步电机进行控制。
10.一种压缩机,其特征在于,包括:
永磁同步电机;以及
控制器,所述控制器用于执行如权利要求1至8中任一项所述的永磁同步电机的控制方法。
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