CN112803850A - 一种双绕组永磁同步电机拖动控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种双绕组永磁同步电机拖动控制方法，涉及电机控制的技术领域，包括：取给定转速并计算在给定转速下的频率，获取电压以及频率之比，启动第一变流器以使双绕组永磁同步电机启动；当电机转动到达转速阈值后，启动第二变流器对双绕组永磁同步电机转矩进行控制。通过本发明提供的方法可以缓解现有技术中用于控制电机的两台变流器功率分配不均，严重时会造成变流器过流停机的技术问题。

Description

一种双绕组永磁同步电机拖动控制方法
技术领域
本发明涉及电机控制的技术领域，尤其是涉及一种双绕组永磁同步电机拖动控制方法。
背景技术
永磁同步电机具有调速范围宽、效率高、功率密度高等优点，在位置控制、驱动牵引、高效动力输出等领域获得较多的应用。三相永磁同步电机是现在交流传动的主流，大量应用于工农业生产等各个领域，多相电机的低压大功率输出、高可靠性运行以及高性能转矩输出能力非常适用于如电动汽车、船舶推进、航空航天等场合。目前对于多相电机调速系统的研究，主要集中于多相感应电机、对于多相永磁同步电机则是近几年才开始涉及、但是多相感应电机的控制方法可以推广到多相永磁同步电机中来。
随着永磁同步电机单机容量的增大和电流的增加，电机较多采用双绕组三相结构形式，两套绕组完全相同，没有相移，但两套绕组中性点无电气连接。虽然定子有六个出线端子，但仍然是三相电机。该双绕组三相永磁同步电机外部接线方式为两个绕组分别与变流器机侧相连，由变流器控制两台绕组功率均衡。通常将电机两个绕组看作独立绕组，进行控制时也采用两台变流器进行独立控制，两台变流器之间不进行任何通信，使得电机的控制变得困难。由于两个绕组采用独立控制器，无法采用统一转速控制器，造成两台变流器功率分配不均，严重时会造成变流器过流停机。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种双绕组永磁同步电机拖动控制方法，以缓解了现有技术中用于控制电机的两台变流器功率分配不均，严重时会造成变流器过流停机的技术问题。
本发明提供了一种双绕组永磁同步电机拖动控制方法，包括：
获取给定转速并计算在给定转速下的频率，获取电压以及频率之比，启动第一变流器以使双绕组永磁同步电机启动；
当所述电机转动到达转速阈值后，启动所述第二变流器对双绕组永磁同步电机转矩进行控制。
优选的，所述获取给定转速并计算在给定转速下的频率，获取电压以及频率之比，启动第一变流器以使双绕组永磁同步电机启动的步骤包括：
获取给定转速并计算给定转速下的所述第一变流器的输出频率以及电压，并通过SVPWM控制获取所述第一变流器的输出频率以及电压
优选的，所述当所述电机转动到达转速阈值后，启动所述第二变流器对双绕组永磁同步电机转矩进行控制的步骤包括：
获取三相电流以及三相电压进行转矩计算，并与给定转矩进行比较，同时基于转矩计算与给定转矩进行PI误差整定，同时获取电机绕组三相电压并与经幅值计算后的三相电压进行误差比较后并进行PI整定以获第二变流器的输出电流以及输出电压。
本发明实施例带来了以下有益效果：本发明提供了一种双绕组永磁同步电机拖动控制方法，包括：取给定转速并计算在给定转速下的频率，获取电压以及频率之比，启动第一变流器以使双绕组永磁同步电机启动；当电机转动到达转速阈值后，启动第二变流器对双绕组永磁同步电机转矩进行控制。通过本发明提供的方法可以缓解现有技术中用于控制电机的两台变流器功率分配不均，严重时会造成变流器过流停机的技术问题。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。
图1为本发明实施例提供的一种双绕组永磁同步电机拖动控制方法系统控制方框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
目前，由于两个绕组采用独立控制器，无法采用统一转速控制器，造成两台变流器功率分配不均，严重时会造成变流器过流停机，基于此，本发明实施例提供的一种双绕组永磁同步电机拖动控制方法，可以缓解了现有技术中用于控制电机的两台变流器功率分配不均，严重时会造成变流器过流停机的技术问题。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种双绕组永磁同步电机拖动控制方法进行详细介绍。
实施例一：
本发明实施例一提供了一种双绕组永磁同步电机拖动控制方法，包括：
获取给定转速并计算在给定转速下的频率，获取电压以及频率之比，启动第一变流器以使双绕组永磁同步电机启动；
当所述电机转动到达转速阈值后，启动所述第二变流器对双绕组永磁同步电机转矩进行控制。
优选的，所述获取给定转速并计算在给定转速下的频率，获取电压以及频率之比，启动第一变流器以使双绕组永磁同步电机启动的步骤包括：
获取给定转速并计算给定转速下的所述第一变流器的输出频率以及电压，并通过SVPWM控制获取所述第一变流器的输出频率以及电压；
优选的，所述当所述电机转动到达转速阈值后，启动所述第二变流器对双绕组永磁同步电机转矩进行控制的步骤包括：
获取三相电流以及三相电压进行转矩计算，并与给定转矩进行比较，同时基于转矩计算与给定转矩进行PI误差整定，同时获取电机绕组三相电压并与经幅值计算后的三相电压进行误差比较后并进行PI整定以获第二变流器的输出电流以及输出电压。
进一步的，电机绕组一所接变流器采用转速控制，为了实现电机无位置传感器控制，这里采用V/F控制，电机转速由开环位置角发生器替代，采用V/F压频比控制启动电机并将电机转速提高至某一转速。V/F控制方式保证了输出电压与运行频率成一定比例，即在大部分转速范围内V/F＝常数。V/F控制是为了得到理想的转矩-速度特性，在改变电源频率进行调速的同时，又保证电机的磁通不变。
当电机启动并达到一定转速以后，启动绕组二所接变流器，该变流器采用转矩控制，通过给定转矩指令实现电机控制。正常空载运行时通过调节绕组一所接变流器的转速指令实现电机转速控制，当需要对电机进行加载时，通过调节绕组二所接变流器的转矩指令进行两个绕组之间的功率平衡。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。
附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、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。在这点上，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，所述模块、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，两个连续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，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动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。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种双绕组永磁同步电机拖动控制方法，其特征在于，包括：
获取给定转速并计算在给定转速下的频率，获取电压以及频率之比，启动第一变流器以使双绕组永磁同步电机启动；
当所述电机转动到达转速阈值后，启动所述第二变流器对双绕组永磁同步电机转矩进行控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取给定转速并计算在给定转速下的频率，获取电压以及频率之比，启动第一变流器以使双绕组永磁同步电机启动的步骤包括：
获取给定转速并计算给定转速下的所述第一变流器的输出频率以及电压，并通过SVPWM控制获取所述第一变流器的输出频率以及电压。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述电机转动到达转速阈值后，启动所述第二变流器对双绕组永磁同步电机转矩进行控制的步骤包括：
获取三相电流以及三相电压进行转矩计算，并与给定转矩进行比较，同时基于转矩计算与给定转矩进行PI误差整定，同时获取电机绕组三相电压并与经幅值计算后的三相电压进行误差比较后并进行PI整定以获第二变流器的输出电流以及输出电压。
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