CN111953256B - 永磁同步电机解耦控制相电流直流偏置抑制系统和方法 - Google Patents

永磁同步电机解耦控制相电流直流偏置抑制系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111953256B
CN111953256B CN202010767418.0A CN202010767418A CN111953256B CN 111953256 B CN111953256 B CN 111953256B CN 202010767418 A CN202010767418 A CN 202010767418A CN 111953256 B CN111953256 B CN 111953256B
Authority
CN
China
Prior art keywords
current
controller
flux linkage
detection module
permanent magnet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010767418.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111953256A (zh
Inventor
邹仁芳
葛晓成
吴向畅
王均彬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing Kairui Power Technology Co ltd
China Automotive Engineering Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Chongqing Kairui Power Technology Co ltd
China Automotive Engineering Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing Kairui Power Technology Co ltd, China Automotive Engineering Research Institute Co Ltd filed Critical Chongqing Kairui Power Technology Co ltd
Priority to CN202010767418.0A priority Critical patent/CN111953256B/zh
Publication of CN111953256A publication Critical patent/CN111953256A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111953256B publication Critical patent/CN111953256B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/22—Current control, e.g. using a current control loop
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/26—Devices for sensing voltage, or actuated thereby, e.g. overvoltage protection devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/27—Devices for sensing current, or actuated thereby
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/14—Estimation or adaptation of machine parameters, e.g. flux, current or voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/022—Synchronous motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/032—Preventing damage to the motor, e.g. setting individual current limits for different drive conditions
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2207/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the type of motor
    • H02P2207/05—Synchronous machines, e.g. with permanent magnets or DC excitation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

本发明提出了一种永磁同步电机解耦控制相电流直流偏置抑制系统和方法，包括永磁同步电机，还包括设置在永磁同步电机内的用于固定安装PCB电路板的PCB电路板安装座，PCB电路板固定安装在PCB电路板安装座上，在PCB电路板上设置有控制器及与所述控制器相连的检测模块和计时模块，所述检测模块包括电压检测模块、电流检测模块、电阻检测模块、电感检测模块、转速检测模块、磁链检测模块之一或者任意组合。本发明能够对转子与定子旋转轴不完全重合产生的相直流偏置进行抑制。

Description

永磁同步电机解耦控制相电流直流偏置抑制系统和方法
技术领域
本发明涉及一种永磁同步电机技术领域，特别是涉及一种永磁同步电机解耦控制相电流直流偏置抑制系统和方法。
背景技术
永磁同步电机具有结构简单、体积小、效率高、运行可靠、调速范围宽、动静态特性好等优点，广泛应用于交流传动系统。而由于制造及安装误差，如图1所示，转子与定子旋转轴不完全重合(其左边竖线表示定子旋转轴，右边竖线表示转子旋转轴)，导致永磁同步电机产生相电流的直流偏置。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种永磁同步电机解耦控制相电流直流偏置抑制系统和方法。
为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种永磁同步电机解耦控制相电流直流偏置抑制系统，包括永磁同步电机，还包括设置在永磁同步电机内的用于固定安装PCB电路板的PCB电路板安装座，PCB电路板固定安装在PCB电路板安装座上，在PCB电路板上设置有控制器及与所述控制器相连的检测模块和计时模块，所述检测模块包括电压检测模块、电流检测模块、电阻检测模块、电感检测模块、转速检测模块、磁链检测模块之一或者任意组合；
所述电压检测模块的电压数据输出端与控制器的电压数据输入端相连，所述电流检测模块的电流数据输出端与控制器的电流数据输入端相连，所述电阻检测模块的电阻数据输出端与控制器的电阻数据输入端相连，所述电感检测模块的电感数据输出端与控制器的电感数据输入端相连，所述转速检测模块的转速数据输出端与控制器的转速数据输入端相连，所述磁链检测模块的磁链数据输出端与控制器的磁链数据输入端相连；
控制器根据采集的永磁同步电机运行数据，对永磁同步电机相电流产生的直流偏置进行抑制。
在本发明的一种优选实施方式中，所述电压检测模块包括电压第一检测子模块、电压第二检测子模块、电压第三检测子模块之一或者任意组合；所述电压第一检测子模块的电压输入端与第一相电压相连，所述电压第一检测子模块的电压数据输出端与控制器的第一电压数据输入端相连；所述电压第二检测子模块的电压输入端与第二相电压相连，所述电压第二检测子模块的电压数据输出端与控制器的第二电压数据输入端相连；所述电压第三检测子模块的电压输入端与第三相电压相连，所述电压第三检测子模块的电压数据输出端与控制器的第三电压数据输入端相连。
在本发明的一种优选实施方式中，所述电流检测模块包括电流第一检测子模块、电流第二检测子模块、电流第三检测子模块之一或者任意组合；所述电流第一检测子模块的电流输入端与第一相电流相连，所述电流第一检测子模块的电流数据输出端与控制器的第一电流数据输入端相连；所述电流第二检测子模块的电流输入端与第二相电流相连，所述电流第二检测子模块的电流数据输出端与控制器的第二电流数据输入端相连；所述电流第三检测子模块的电流输入端与第三相电流相连，所述电流第三检测子模块的电流数据输出端与控制器的第三电流数据输入端相连。
在本发明的一种优选实施方式中，所述电阻检测模块包括电阻第一检测子模块、电阻第二检测子模块、电阻第三检测子模块之一或者任意组合；所述电阻第一检测子模块的电阻输入端与第一相电阻相连，所述电阻第一检测子模块的电阻数据输出端与控制器的第一电阻数据输入端相连；所述电阻第二检测子模块的电阻输入端与第二相电阻相连，所述电阻第二检测子模块的电阻数据输出端与控制器的第二电阻数据输入端相连；所述电阻第三检测子模块的电阻输入端与第三相电阻相连，所述电阻第三检测子模块的电阻数据输出端与控制器的第三电阻数据输入端相连。
在本发明的一种优选实施方式中，所述电感检测模块包括电感第一检测子模块或/和电感第二检测子模块；所述电感第一检测子模块的电感输入端与相第一电感相连，所述电感第一检测子模块的电感数据输出端与控制器的第一电感数据输入端相连；所述电感第二检测子模块的电感输入端与相第二电感相连，所述电感第二检测子模块的电感数据输出端与控制器的第二电感数据输入端相连。
在本发明的一种优选实施方式中，所述磁链检测模块包括磁链第一检测子模块或/和磁链第二检测子模块；所述磁链第一检测子模块的磁链输入端与相第一磁链相连，所述磁链第一检测子模块的磁链数据输出端与控制器的第一磁链数据输入端相连；所述磁链第二检测子模块的磁链输入端与相第二磁链相连，所述磁链第二检测子模块的磁链数据输出端与控制器的第二磁链数据输入端相连。
本发明还公开了一种永磁同步电机解耦控制相电流直流偏置抑制方法，包括以下步骤：
S1，计算转子静态偏心基频分量的永磁体磁链幅值如下：
Ψ＝Ψ0+γsin(ωrt) (1)
S2，计算磁场定向后dq轴系的定子电压方程如下：
Figure GDA0003210398450000031
S3，计算dq轴系的磁链方程如下：
Figure GDA0003210398450000032
S4，将(1)(3)式代入(2)式，计算转子偏心的电压方程如下：
Figure GDA0003210398450000041
S5，由(4)式可得由于偏心引起的电流分量如下：
Figure GDA0003210398450000042
S6，电流分量经过坐标变换由dq旋转坐标变换到αβ静止坐标系后为直流量如下：
Figure GDA0003210398450000043
S7，通过以下内模控制器对相直流进行抑制：
Figure GDA0003210398450000044
S8，当k＝1时，若控制器检测到尖峰高度值大于或者等于预设尖峰高度值，则此时k＝1；
S9，当k＝1时，若控制器检测到尖峰高度值小于预设尖峰高度值，则减小解耦系数k至k′；k″＜k′＜1；所述k″为预设最小解耦系数；若此时检测到尖峰高度值大于或者等于预设尖峰高度值，则k＝k′；
S10，若k＝k″时，尖峰高度值小于预设尖峰高度值，则增大带宽系数ζ，k＝1；返回步骤S8。
在本发明的一种优选实施方式中，解耦系数k降至k′的方法为：
k′＝k-ec，
其中，c表示减少次数，e表示预设比例度。
在本发明的一种优选实施方式中，由带宽系数ζ增大至ζ′的方法为：
ζ′＝ζ+τρ，
其中，τ表示增加次数，ρ表示每次增加预设比例值。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明能够对转子与定子旋转轴不完全重合产生的相直流进行抑制。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明转子与定子旋转轴不完全重合示意图。
图2是本发明示意图。
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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明提供了一种永磁同步电机解耦控制相电流直流偏置抑制系统，包括永磁同步电机，还包括设置在永磁同步电机内的用于固定安装PCB电路板的PCB电路板安装座，PCB电路板固定安装在PCB电路板安装座上，在PCB电路板上设置有控制器及与所述控制器相连的检测模块和计时模块，所述检测模块包括电压检测模块、电流检测模块、电阻检测模块、电感检测模块、转速检测模块、磁链检测模块之一或者任意组合；
所述电压检测模块的电压数据输出端与控制器的电压数据输入端相连，所述电流检测模块的电流数据输出端与控制器的电流数据输入端相连，所述电阻检测模块的电阻数据输出端与控制器的电阻数据输入端相连，所述电感检测模块的电感数据输出端与控制器的电感数据输入端相连，所述转速检测模块的转速数据输出端与控制器的转速数据输入端相连，所述磁链检测模块的磁链数据输出端与控制器的磁链数据输入端相连；
控制器根据采集的永磁同步电机运行数据，对永磁同步电机相电流产生的直流偏置进行抑制。
在本发明的一种优选实施方式中，所述电压检测模块包括电压第一检测子模块、电压第二检测子模块、电压第三检测子模块之一或者任意组合；所述电压第一检测子模块的电压输入端与第一相电压相连，所述电压第一检测子模块的电压数据输出端与控制器的第一电压数据输入端相连；所述电压第二检测子模块的电压输入端与第二相电压相连，所述电压第二检测子模块的电压数据输出端与控制器的第二电压数据输入端相连；所述电压第三检测子模块的电压输入端与第三相电压相连，所述电压第三检测子模块的电压数据输出端与控制器的第三电压数据输入端相连。
在本发明的一种优选实施方式中，所述电流检测模块包括电流第一检测子模块、电流第二检测子模块、电流第三检测子模块之一或者任意组合；所述电流第一检测子模块的电流输入端与第一相电流相连，所述电流第一检测子模块的电流数据输出端与控制器的第一电流数据输入端相连；所述电流第二检测子模块的电流输入端与第二相电流相连，所述电流第二检测子模块的电流数据输出端与控制器的第二电流数据输入端相连；所述电流第三检测子模块的电流输入端与第三相电流相连，所述电流第三检测子模块的电流数据输出端与控制器的第三电流数据输入端相连。
在本发明的一种优选实施方式中，所述电阻检测模块包括电阻第一检测子模块、电阻第二检测子模块、电阻第三检测子模块之一或者任意组合；所述电阻第一检测子模块的电阻输入端与第一相电阻相连，所述电阻第一检测子模块的电阻数据输出端与控制器的第一电阻数据输入端相连；所述电阻第二检测子模块的电阻输入端与第二相电阻相连，所述电阻第二检测子模块的电阻数据输出端与控制器的第二电阻数据输入端相连；所述电阻第三检测子模块的电阻输入端与第三相电阻相连，所述电阻第三检测子模块的电阻数据输出端与控制器的第三电阻数据输入端相连。
在本发明的一种优选实施方式中，所述电感检测模块包括电感第一检测子模块或/和电感第二检测子模块；所述电感第一检测子模块的电感输入端与相第一电感相连，所述电感第一检测子模块的电感数据输出端与控制器的第一电感数据输入端相连；所述电感第二检测子模块的电感输入端与相第二电感相连，所述电感第二检测子模块的电感数据输出端与控制器的第二电感数据输入端相连。
在本发明的一种优选实施方式中，所述磁链检测模块包括磁链第一检测子模块或/和磁链第二检测子模块；所述磁链第一检测子模块的磁链输入端与相第一磁链相连，所述磁链第一检测子模块的磁链数据输出端与控制器的第一磁链数据输入端相连；所述磁链第二检测子模块的磁链输入端与相第二磁链相连，所述磁链第二检测子模块的磁链数据输出端与控制器的第二磁链数据输入端相连。
本发明还公开了一种永磁同步电机解耦控制相电流直流偏置抑制方法，包括以下步骤：
S1，计算转子静态偏心基频分量的永磁体磁链幅值如下：
Ψ＝Ψ0+γsin(ωrt) (1)
其中，Ψ0表示转子永磁体磁链的平均值；
γ表示转子偏心产生的磁链波动的基频分量；
ωr表示转子转速；
t表示时间变量；
Ψ表示转子永磁体磁链；
S2，计算磁场定向后dq轴系的定子电压方程如下：
Figure GDA0003210398450000081
其中，Rs表示电机相电阻；
id表示d轴电流；
ψd表示d轴磁链；
ωr表示转子转速；
ψq表示q轴磁链；
ud表示d轴电压；
iq表示q轴电流；
uq表示q轴电压；
S3，计算dq轴系的磁链方程如下：
Figure GDA0003210398450000082
其中，Ld表示d轴电感；
id表示d轴电流；
Ψ表示转子永磁体磁链；
ψd表示d轴磁链；
Lq表示q轴电感；
iq表示q轴电流；
ψq表示q轴磁链；
S4，将(1)(3)式代入(2)式，计算转子偏心的电压方程如下：
Figure GDA0003210398450000091
Rs表示电机相电阻；
id表示d轴电流；
Ld表示d轴电感；
ωr表示转子转速；
Lq表示q轴电感；
iq表示q轴电流；
γ表示转子偏心产生的磁链波动的基频分量；
t表示时间变量；
ud表示d轴电压；
Ψ0表示转子永磁体磁链的平均值；
uq表示q轴电压；
S5，由(4)式可得由于偏心引起的电流分量如下：
Figure GDA0003210398450000092
ωr表示转子转速；
γ表示转子偏心产生的磁链波动的基频分量；
Rs表示电机相电阻；
t表示时间变量；
idγ表示转子偏心产生的d轴电流分量；
iqγ表示转子偏心产生的q轴电流分量；
S6，电流分量经过坐标变换由dq旋转坐标变换到αβ静止坐标系后为直流量如下：
Figure GDA0003210398450000101
ωr表示转子转速；
γ表示转子偏心产生的磁链波动的基频分量；
Rs表示电机相电阻；
iαγ表示转子偏心产生的电流在静止α坐标上的大小；
iβγ表示转子偏心产生的电流在静止β坐标上的大小；
S7，通过以下内模控制器对相直流进行抑制：
Figure GDA0003210398450000102
ζ表示带宽系数；
Ld表示d轴电感；
R表示定子相电阻；
s表示微分算子；
k表示解耦系数；0＜k≤1；
ωr表示转子转速；
Lq表示q轴电感；
C(s)表示内模控制器；
S8，当k＝1时，若控制器检测到尖峰高度值大于或者等于预设尖峰高度值，则此时k＝1；计算其尖峰高度值的方法为：
Figure GDA0003210398450000103
其中，ui表示输入的dq轴电压值，u0表示输出的dq轴电压值；优选取预设尖峰高度值为10db。
如图2所示，为8000rpm时k分别为0、0.5和1时候的q轴开环bode图。k＝0采用比例积分控制器。
S9，当k＝1时，若控制器检测到尖峰高度值小于预设尖峰高度值，则减小解耦系数k至k′；k″＜k′＜1；所述k″为预设最小解耦系数；一般取k″＝0.01；若此时检测到尖峰高度值大于或者等于预设尖峰高度值，则k＝k′；
S10，若k＝k″时，尖峰高度值小于预设尖峰高度值，则增大带宽系数ζ，k＝1；返回步骤S8。
在本发明的一种优选实施方式中，解耦系数k降至k′的方法为：
k′＝k-ec，
其中，c表示减少次数，e表示预设比例度，e＝0.005～0.01，优选e＝0.01。
在本发明的一种优选实施方式中，由带宽系数ζ增大至ζ′的方法为：
ζ′＝ζ+τρ，其ζ′的取值保证闭环稳定；
其中，τ表示增加次数，ρ表示每次增加预设比例值，ρ＝0.005～0.01，优选ρ＝0.01。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种永磁同步电机解耦控制相电流直流偏置抑制系统，包括永磁同步电机，其特征在于，还包括设置在永磁同步电机内的用于固定安装PCB电路板的PCB电路板安装座，PCB电路板固定安装在PCB电路板安装座上，在PCB电路板上设置有控制器及与所述控制器相连的检测模块和计时模块，所述检测模块包括电压检测模块、电流检测模块、电阻检测模块、电感检测模块、转速检测模块、磁链检测模块之一或者任意组合；
所述电压检测模块的电压数据输出端与控制器的电压数据输入端相连，所述电流检测模块的电流数据输出端与控制器的电流数据输入端相连，所述电阻检测模块的电阻数据输出端与控制器的电阻数据输入端相连，所述电感检测模块的电感数据输出端与控制器的电感数据输入端相连，所述转速检测模块的转速数据输出端与控制器的转速数据输入端相连，所述磁链检测模块的磁链数据输出端与控制器的磁链数据输入端相连；
控制器根据采集的永磁同步电机运行数据，对永磁同步电机相电流产生的直流偏置进行抑制；
该永磁同步电机解耦控制相电流直流偏置抑制系统的永磁同步电机解耦控制相电流直流偏置抑制方法，包括以下步骤：
S1，计算转子静态偏心基频分量的永磁体磁链如下：
Ψ＝Ψ0+γsin(ωrt) (1)
S2，计算磁场定向后dq轴系的定子电压方程如下：
Figure FDA0003217296360000011
S3，计算dq轴系的磁链方程如下：
Figure FDA0003217296360000021
S4，将(1)(3)式代入(2)式，计算转子偏心的电压方程如下：
Figure FDA0003217296360000022
S5，由(4)式可得由于偏心引起的电流分量如下：
Figure FDA0003217296360000023
S6，电流分量经过坐标变换由dq旋转坐标变换到αβ静止坐标系后为直流量如下：
Figure FDA0003217296360000024
S7，通过以下内模控制器对相直流进行抑制：
Figure FDA0003217296360000025
S8，当k＝1时，若控制器检测到尖峰高度值大于或者等于预设尖峰高度值，则此时k＝1；
S9，当k＝1时，若控制器检测到尖峰高度值小于预设尖峰高度值，则减小解耦系数k至k′；k″＜k′＜1；所述k″为预设最小解耦系数；若此时检测到尖峰高度值大于或者等于预设尖峰高度值，则k＝k′；
S10，若k＝k″时，尖峰高度值小于预设尖峰高度值，则增大带宽系数ζ，k＝1；返回步骤S8；
其中，Ψ0表示转子永磁体磁链的平均值；
γ表示转子偏心产生的磁链波动的基频分量；
ωr表示转子转速；
t表示时间变量；
Ψ表示转子永磁体磁链；
Rs表示电机相电阻；
id表示d轴电流；
ψd表示d轴磁链；
ψq表示q轴磁链；
ud表示d轴电压；
uq表示q轴电压；
Ld表示d轴电感；
Lq表示q轴电感；
idγ表示转子偏心产生的d轴电流分量；
iqγ表示转子偏心产生的q轴电流分量；
iαγ表示转子偏心产生的电流在静止α坐标上的大小；
iβγ表示转子偏心产生的电流在静止β坐标上的大小；
ζ表示带宽系数；
R表示定子相电阻；
s表示微分算子；
k表示解耦系数；
C(s)表示内模控制器；
iq表示q轴电流。
2.根据权利要求1所述的永磁同步电机解耦控制相电流直流偏置抑制系统，其特征在于，所述电压检测模块包括电压第一检测子模块、电压第二检测子模块、电压第三检测子模块之一或者任意组合；所述电压第一检测子模块的电压输入端与第一相电压相连，所述电压第一检测子模块的电压数据输出端与控制器的第一电压数据输入端相连；所述电压第二检测子模块的电压输入端与第二相电压相连，所述电压第二检测子模块的电压数据输出端与控制器的第二电压数据输入端相连；所述电压第三检测子模块的电压输入端与第三相电压相连，所述电压第三检测子模块的电压数据输出端与控制器的第三电压数据输入端相连。
3.根据权利要求1所述的永磁同步电机解耦控制相电流直流偏置抑制系统，其特征在于，所述电流检测模块包括电流第一检测子模块、电流第二检测子模块、电流第三检测子模块之一或者任意组合；所述电流第一检测子模块的电流输入端与第一相电流相连，所述电流第一检测子模块的电流数据输出端与控制器的第一电流数据输入端相连；所述电流第二检测子模块的电流输入端与第二相电流相连，所述电流第二检测子模块的电流数据输出端与控制器的第二电流数据输入端相连；所述电流第三检测子模块的电流输入端与第三相电流相连，所述电流第三检测子模块的电流数据输出端与控制器的第三电流数据输入端相连。
4.根据权利要求1所述的永磁同步电机解耦控制相电流直流偏置抑制系统，其特征在于，所述电阻检测模块包括电阻第一检测子模块、电阻第二检测子模块、电阻第三检测子模块之一或者任意组合；所述电阻第一检测子模块的电阻输入端与第一相电阻相连，所述电阻第一检测子模块的电阻数据输出端与控制器的第一电阻数据输入端相连；所述电阻第二检测子模块的电阻输入端与第二相电阻相连，所述电阻第二检测子模块的电阻数据输出端与控制器的第二电阻数据输入端相连；所述电阻第三检测子模块的电阻输入端与第三相电阻相连，所述电阻第三检测子模块的电阻数据输出端与控制器的第三电阻数据输入端相连。
5.根据权利要求1所述的永磁同步电机解耦控制相电流直流偏置抑制系统，其特征在于，所述电感检测模块包括电感第一检测子模块或/和电感第二检测子模块；所述电感第一检测子模块的电感输入端与相第一电感相连，所述电感第一检测子模块的电感数据输出端与控制器的第一电感数据输入端相连；所述电感第二检测子模块的电感输入端与相第二电感相连，所述电感第二检测子模块的电感数据输出端与控制器的第二电感数据输入端相连。
6.根据权利要求1所述的永磁同步电机解耦控制相电流直流偏置抑制系统，其特征在于，所述磁链检测模块包括磁链第一检测子模块或/和磁链第二检测子模块；所述磁链第一检测子模块的磁链输入端与相第一磁链相连，所述磁链第一检测子模块的磁链数据输出端与控制器的第一磁链数据输入端相连；所述磁链第二检测子模块的磁链输入端与相第二磁链相连，所述磁链第二检测子模块的磁链数据输出端与控制器的第二磁链数据输入端相连。
7.根据权利要求1所述的永磁同步电机解耦控制相电流直流偏置抑制系统，其特征在于，解耦系数k降至k′的方法为：
k′＝k-ec，
其中，c表示减少次数，e表示预设比例度。
8.根据权利要求1所述的永磁同步电机解耦控制相电流直流偏置抑制系统，其特征在于，由带宽系数ζ增大至ζ′的方法为：
ζ′＝ζ+τρ，
其中，τ表示增加次数，ρ表示每次增加预设比例值。
CN202010767418.0A 2020-08-03 2020-08-03 永磁同步电机解耦控制相电流直流偏置抑制系统和方法 Active CN111953256B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010767418.0A CN111953256B (zh) 2020-08-03 2020-08-03 永磁同步电机解耦控制相电流直流偏置抑制系统和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010767418.0A CN111953256B (zh) 2020-08-03 2020-08-03 永磁同步电机解耦控制相电流直流偏置抑制系统和方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111953256A CN111953256A (zh) 2020-11-17
CN111953256B true CN111953256B (zh) 2021-09-24

Family

ID=73339166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010767418.0A Active CN111953256B (zh) 2020-08-03 2020-08-03 永磁同步电机解耦控制相电流直流偏置抑制系统和方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111953256B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105846748A (zh) * 2016-05-17 2016-08-10 华中科技大学 一种基于矢量变换与信号滤波的定子磁链计算方法
CN109412496A (zh) * 2018-12-11 2019-03-01 上海元城汽车技术有限公司 抑制电流直流偏置的控制方法及系统
CN110022103A (zh) * 2019-03-07 2019-07-16 华中科技大学 一种直流偏置正弦电流电机的直接转矩控制装置和方法
CN110380658A (zh) * 2019-06-27 2019-10-25 江苏大学 一种无轴承磁通切换永磁电机转子偏心位移补偿控制器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105846748A (zh) * 2016-05-17 2016-08-10 华中科技大学 一种基于矢量变换与信号滤波的定子磁链计算方法
CN109412496A (zh) * 2018-12-11 2019-03-01 上海元城汽车技术有限公司 抑制电流直流偏置的控制方法及系统
CN110022103A (zh) * 2019-03-07 2019-07-16 华中科技大学 一种直流偏置正弦电流电机的直接转矩控制装置和方法
CN110380658A (zh) * 2019-06-27 2019-10-25 江苏大学 一种无轴承磁通切换永磁电机转子偏心位移补偿控制器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
直流偏置型正弦电流电机谐波抑制策略;王征宇等;《微特电机》;20190731;第47卷(第7期);第42-45页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111953256A (zh) 2020-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4767976A (en) Control system for PWM inverter
US6008618A (en) Zero speed start-up for a speed sensorless induction motor drive
JP3668870B2 (ja) 同期電動機駆動システム
US7235947B2 (en) Synchronous motor control method and synchronous motor control system
US8558490B2 (en) Estimation of actual torque in an electrical motor drive
US5066899A (en) Control method of induction motor and device therefor
US20200153373A1 (en) Constant torque control method for permanent magnet synchronous motor
JP3764144B2 (ja) 永久磁石モータのロータの位置を推定するためのシステム及び方法
US6850027B2 (en) Stepping motor driver
CN108551285A (zh) 基于双滑膜结构的永磁同步电机直接转矩控制系统及方法
CN112217436A (zh) 一种抑制电流测量误差引起的永磁同步电机转速脉动方法
CN111953256B (zh) 永磁同步电机解耦控制相电流直流偏置抑制系统和方法
CN117767845B (zh) 一种基于复合谐波电压前馈补偿的谐波抑制方法
Holtz The induction motor-a dynamic system
JP3672761B2 (ja) 同期電動機駆動装置
JP2021118625A (ja) センサレスモータ制御装置
CN112825468A (zh) 用于永磁同步电动机的电流控制的系统、方法和设备
CN110176887A (zh) 一种基于pir控制的pmsm定子电阻不对称时抑制转矩脉动的方法
CN112701969B (zh) 一种同步磁阻电机最大转矩电流比在线寻优方法
CN114070154A (zh) 电机控制方法、芯片以及电机控制系统
CN109245642B (zh) 高压无刷双馈电机控制方法、系统、设备及可读存储介质
CN112134495A (zh) 永磁同步电机电流的开环谐波补偿方法
CN112803856A (zh) 改进型模型参考自适应和复矢量解耦的高速电机控制方法
WO2023134379A1 (zh) 用于永磁同步电机的控制方法和控制模块
US11855560B2 (en) Motor control device and motor control method

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant