RU2641723C2 - Система управления электромагнитным моментом электрической машины, в частности, для автотранспортного средства - Google Patents

Система управления электромагнитным моментом электрической машины, в частности, для автотранспортного средства Download PDF

Info

Publication number
RU2641723C2
RU2641723C2 RU2015107757A RU2015107757A RU2641723C2 RU 2641723 C2 RU2641723 C2 RU 2641723C2 RU 2015107757 A RU2015107757 A RU 2015107757A RU 2015107757 A RU2015107757 A RU 2015107757A RU 2641723 C2 RU2641723 C2 RU 2641723C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electric machine
axis
control
component
req
Prior art date
Application number
RU2015107757A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015107757A (ru
Inventor
Абдельмалек МАЛОУМ
Людовик МЕРЬЕН
Original Assignee
Рено С.А.С.
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 Рено С.А.С. filed Critical Рено С.А.С.
Publication of RU2015107757A publication Critical patent/RU2015107757A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2641723C2 publication Critical patent/RU2641723C2/ru

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
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K23/00—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
    • B60K23/08—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles
    • 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
    • H02P21/05—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation specially adapted for damping motor oscillations, e.g. for reducing hunting
    • 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
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/10—Arrangements for controlling torque ripple, e.g. providing reduced torque ripple

Abstract

Изобретение относится к области электротехники и транспорта и может быть использовано для управления моментом трансмиссии автотранспортного средства, в частности гибридной трансмиссии автотранспортного средства, оборудованного двигателем внутреннего сгорания и приводной электрической машиной. Техническим результатом является обеспечение стабильности тока в электрической машине независимо от режима электрической машины. Система (1) управления электромагнитным моментом трехфазной электрической машины (10) с постоянными магнитами содержит средства (2) измерения токов, средства (3) транспонирования, выполненные с возможностью транспонирования трех измеренных токов в прямую составляющую (Id) и в квадратурную составляющую (Iq) тока на основании преобразования трехфазных систем, средства (4) преобразования, выполненные с возможностью преобразования заданного значения момента
Figure 00000036
в заданное значение (Ireq) для квадратурной составляющей (Iq) тока и в заданное значение (Ireq) для прямой составляющей (Id) тока, средства определения управляющих напряжений (U1, U2, U3) и средства (9) управления, выполненные с возможностью подачи определенных управляющих напряжений (U1, U2, U3) на электрическую машину (10). 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к способу управления электромагнитным моментом трансмиссии автотранспортного средства, оборудованного приводной электрической машиной, и, в частности, гибридной трансмиссии автотранспортного средства, оборудованного двигателем внутреннего сгорания и приводной электрической машиной.
Как правило, гибридная трансмиссия содержит два концентричных первичных вала, на каждом из которых установлена, по меньшей мере, одна шестерня перехода на вторичный вал, соединенный с колесами транспортного средства, первое средство соединения между двумя первичными валами, которое может занимать три положения: первое положение, в котором двигатель внутреннего сгорания отсоединен от кинематический цепи, соединяющей электрическую машину с колесами, второе положение, в котором двигатель внутреннего сгорания приводит во вращение колеса независимо от электрической машины, и третье положение, в котором двигатель внутреннего сгорания и электрическая машина соединены таким образом, чтобы объединять их соответствующие крутящие моменты, передаваемые в направлении колес.
Существует также три положения для соединения первичного вала, связанного с электрическим двигателем, с вторичным валом: первое положение, в котором электрический двигатель не связан напрямую с вторичным валом, второе положение, в котором электрический двигатель напрямую соединен с вторичным валом с первым передаточным отношением, и третье положение, в котором электрический двигатель напрямую соединен с вторичным валом с вторым передаточным отношением.
В случае, когда только электрическая машина обеспечивает тяговый крутящий момент для автотранспортного средства, то есть в случае чисто электрической тяги, как в чисто электрическом транспортном средстве, необходимо контролировать крутящий момент электрической машины. Поскольку крутящий момент электрической машины напрямую связан с проходящими в ней токами, необходимо точно управлять этими токами.
В электрической машине, в частности в трехфазной синхронной машине с постоянными магнитами и с осевым потоком, токи в трех фазах статора являются синусоидальными и смещены по фазе, каждый, на
Figure 00000001
. Эти токи создают вращающееся магнитное поле в электрической машине. Ротор состоит из постоянных магнитов, например, от 1 до 5 пар полюсов. Наподобие компаса, ротор естественным образом ориентируется по создаваемому ротором вращающемуся магнитному полю. Таким образом, частота вращения ротора равна частоте токов статора (в синхронной машине). Именно амплитуды токов статора и мощность магнитов ротора создают крутящий момент, необходимый для вращения машины. Для управления этими токами необходимо приложить к каждой фазе статора синусоидальные напряжения, тоже смещенные по фазе на
Figure 00000001
каждое.
Как правило, гораздо проще применять регулирование к постоянным, чем к синусоидальным сигналам. Обычно используют преобразование трехфазных систем, такое как преобразование Парка, чтобы перевести трехфазную систему в двухмерное пространство для получения эквивалентной однофазной системы. Так, можно преобразовать три синусоидальных тока и три синусоидальных напряжения статора, связанных с тремя фазами трехфазной системы, в пространство, где три синусоидальных сигнала тока или напряжения выражены в виде двух постоянных сигналов тока или напряжения, один - по прямой оси Xd и другой - по квадратурной оси Xq. Для этого система координат Парка отталкивается от системы координат, связанной с вращающимся полем, то есть в случае синхронной машины, системы координат, связанной с ротором.
Работая с токами и напряжениями, выраженными в пространстве Парка, для регулирования управляемой трехфазной машины, можно воздействовать на постоянные сигналы тока или напряжения, а не на синусоидальные сигналы.
Путем обратного преобразования можно прейти в нормальную систему координат машины и, следовательно, точно определить, какие напряжения или какие токи следует подать на каждую фазу машины.
Использование батареи в качестве источника питания трехфазной электрической машины налагает дополнительные ограничения, поскольку прикладываемые напряжения ограничены мощностью батареи. Действительно, невозможно достигать некоторых заданных значений по причине этих ограничений. Заданное значение за пределами достигаемого пространства часто является причиной нестабильности.
Задачей изобретения является обеспечение стабильности токов в машине во время ее регулирования, несмотря на ограничения по напряжению. Если при этих ограничениях заданные значения остаются недостижимыми, то ставится задача максимально приблизиться к заданному значению.
В документе US 6181091 описан способ управления синхронной машиной с постоянными магнитами, в которой избегают насыщения за счет изменения работы модуля широтно-импульсной модуляции (ШИМ), обеспечивая напряжения на каждой ветви двигателя. В этом известном способе управления электромагнитный момент, создаваемый синхронной машиной, уменьшают, чтобы избежать насыщения по напряжению, в частности, управляя напрямую составляющей тока в пространстве Парка.
Как правило, для управления составляющей тока по квадратурной оси используют картографию, которая дает составляющую тока по прямой оси в зависимости от искомого заданного значения составляющей тока по квадратурной оси. Недостатком этого метода является необходимость осуществления операции составления картографий тока. Кроме того, невозможно обеспечить получение оптимальных токов для данного электромагнитного момента. Действительно, при таком картографическом методе, чтобы гарантированно не попасть в условия насыщения по напряжению, предусматривают запас надежности для значения составляющей тока по прямой оси, то есть составляющую тока по прямой оси уменьшают больше, чем это необходимо, чтобы избежать рисков насыщения при управлении системой. Этот запас надежности устанавливают в ущерб производительности машины.
Такое уменьшение составляющей тока по прямой оси влечет за собой снижение напряжений и, следовательно, уменьшение доступного электромагнитного момента.
Изобретение направлено на создание способа управления электромагнитным моментом электрической машины с постоянными магнитами, позволяющий обеспечивать стабильность токов в электрической машине, независимо от режима электрической машины и с заранее определенными постоянными коэффициентами усиления регулятора.
Согласно варианту изобретения, предложена система управления электромагнитным моментом трехфазной электрической машины с постоянными магнитами, содержащая средства измерения тока, поступающего на три фазы машины, средства преобразования, выполненные с возможностью преобразования трех измеренных токов в составляющую тока по прямой оси и составляющую тока по квадратурной оси на основании преобразования трехфазных систем, средства преобразования, выполненные с возможностью преобразования заданного значения момента в заданное значение для составляющей тока по квадратурной оси и в заданное значение для составляющей тока по прямой оси, средства определения управляющих напряжений и средства управления, выполненные с возможностью подачи определенных управляющих напряжений на электрическую машину.
Согласно общему признаку изобретения, средства определения содержат первый вычислительный модуль, получающий указанные составляющие тока по прямой оси и по квадратурной оси, а также указанные заданные значения, при этом первый вычислительный модуль выполнен с возможностью применения изменения переменных и выдачи совокупности управляющих переменных в модуль регулирования, выполненный с возможностью выдачи параметров управления, вычисленных при помощи системы уравнения в зависимости от управляющих переменных, при этом система уравнений изолирует члены помех, связанные с потоком, создаваемым магнитами ротора электрической машины, от членов, участвующих в электромагнитном моменте, и второй вычислительный модуль, выполненный с возможностью вычисления управляющих напряжений на основании составляющих напряжения по прямой оси и по квадратурной оси, определенных на основании параметров управления.
Изменение переменной позволяет трансформировать систему уравнений, регулирующую электромагнитный момент, выраженную в пространстве Парка, в систему управлений, содержащую эндогенные переменные, характерные для электромагнитного момента, и экзогенные переменные, характерные для возмущений, связанных с потоком. Таким образом, это изменение переменной позволяет изолировать по частоте помехи от управления электромагнитным моментом и компенсировать помехи.
Эта система управления позволяет также ослабить колебания тока электрической машины и сгладить, таким образом, электромагнитный момент электрической машины.
Преобразование трехфазных систем может быть преобразованием Парка. Оно может быть также преобразованием Фортескью, преобразованием Кларка или преобразованием Кью.
В пространстве Парка переменные включают в себя составляющую по прямой оси и составляющую по квадратурной оси, применяемые по двум осям плоскости Парка (прямая ось и квадратурная ось) синхронной машины. Составляющие напряжения по прямой оси и по квадратурной оси выражают в зависимости от составляющей тока по прямой оси и составляющей тока по квадратурной оси синхронной машины.
Предпочтительно синхронная машина имеет симметрию между прямой осью и квадратурной осью в плоскости преобразования трехфазных систем, позволяющую получать составляющую эквивалентной индуктивности по прямой оси, по существу эквивалентную составляющей эквивалентной индуктивности по квадратурной оси.
Эту симметрию можно получить при изготовлении электрической машины, используя гладкие и не выступающие полюсы. Она позволяет выражать электромагнитный момент электрической машины в зависимости от единого коэффициента потока, связанного с магнитами электрической машины.
В пространстве Парка регулируемую систему уравнений выражают на основании управляющих переменных в соответствии с выражением:
Figure 00000002
В этом выражении Ls=Ld=Lq является эквивалентной индуктивностью, и Rs=Rd=Rq является эквивалентным сопротивлением, при этом
Figure 00000003
и Xq=Iq-Id, где Id выражает составляющую тока электрической машиной по прямой оси, и Iq - выражает ее составляющую тока по квадратурной оси, и
Figure 00000004
и Uq=-Vd+Vq, где Vd выражает составляющую напряжения на клеммах электрической машины по прямой оси, и Vq - выражает ее составляющую напряжения по квадратурной оси.
Figure 00000005
и
Figure 00000006
соответствуют составляющей по прямой оси и составляющей по квадратурной оси для искажений, выраженных в пространстве Парка, φƒ обозначает магнитный поток, создаваемый магнитами машины, и ωr обозначает скорость вращения магнитного поля машины.
Параметры управления, на основании которых определяют составляющие напряжения по прямой оси и по квадратурной оси и затем управляющие напряжения, вычисляют при помощи выражения:
Figure 00000007
где Kd, Kid, Kq, Kiq являются заранее определенными постоянными коэффициентами усиления, и
Figure 00000008
и
Figure 00000009
, где
Figure 00000010
является заданным значением составляющей тока по прямой оси, и
Figure 00000011
является заданным значением составляющей тока по квадратурной оси.
Согласно другому варианту изобретения, предложен способ управления электромагнитным моментом трехфазной электрической машины с постоянными магнитами, включающий в себя измерение тока, поступающего на три фазы электрической машины, преобразование трех измеренных токов в составляющую тока по прямой оси и составляющую тока по квадратурной оси на основании преобразования трехфазных систем, получение двух заданных значений - для составляющей тока по прямой оси и составляющей тока по квадратурной оси в плоскости, связанной с преобразованием трехфазных систем, определение управляющих напряжений и управление напряжениями, подаваемыми на электрическую машину, отличающийся тем, что определение управляющих напряжений включает в себя изменение переменной, дающее управляющие переменные, регулирование параметров управления, вычисленных на основании системы уравнений, выраженной в зависимости от управляющих переменных, при этом система уравнений изолирует члены искажений, связанных с магнитным потоком, создаваемым магнитами ротора электрической машины, от членов, участвующих в электромагнитном моменте, и вычисление управляющих напряжений на основании составляющих напряжения по прямой оси и по квадратурной оси, определенных на основании параметров управления.
Другие преимущества и признаки изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания не ограничительных варианта применения и варианта выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 - блок-схема способа управления электромагнитным моментом трехфазной электрической машины с постоянными магнитами согласно варианту применения;
фиг. 2 - схема системы управления электромагнитным моментом трехфазной электрической машины с постоянными магнитами согласно варианту выполнения.
На фиг. 1 представлена блок-схема варианта применения способа управления электромагнитным моментом трехфазной электрической машины с постоянными магнитами.
На первом этапе 110 измеряют ток I1, I2, I3 для каждой из трех фаз трехфазной синхронной машины с постоянными магнитами.
На втором этапе 120 применяют преобразование Парка для трех измеренных токов I1, I2, I3, чтобы выразить ток, выдаваемый электрической машиной во вращающейся системе координат, в виде составляющей Id тока по прямой оси и составляющей Iq тока по квадратурной оси.
В пространстве Парка управляемой системой уравнений для синхронной машины является следующая система уравнений:
Figure 00000012
где Vd и Vq: напряжения, прикладываемые по двум осям, соответственно по прямой оси и по квадратурной оси, плоскости Парка электрической машины, Id и Iq: токи, протекающие в машине по двум осям, соответственно по прямой оси и по квадратурной оси, плоскости Парка, Rs: эквивалентное сопротивление статора машины, Ld и Lq: эквивалентные индуктивности по каждой оси, соответственно по прямой оси и по квадратурной оси, плоскости Парка машины, ωr: скорость вращения магнитного поля машины, которая соответствует скорости вращения ротора, умноженной на число пар плюсов машины, и φƒ: поток, создаваемый магнитами ротора.
Электромагнитный момент, создаваемый синхронной машиной, можно вычислить с помощью следующего выражения:
Figure 00000013
где Cem: электромагнитный момент, создаваемый машиной, p: число пар полюсов ротора машины, и φd и φq: составляющие создаваемого потока по осям, соответственно по прямой оси и по квадратурной оси, машины, которые можно выразить в виде:
Figure 00000014
В данном случае синхронная машина имеет симметрию между прямой осью и квадратурной осью в пространстве Парка, которая позволяет получить отличительное свойство Ld=Lq и, следовательно, записать:
Figure 00000015
В такой машине для управления моментом при максимальном ограничении джоулевых потерь, создаваемых составляющей Id тока по прямой оси, необходимо получить составляющую Id тока по прямой оси, максимально близкую к нулю, так как только составляющая Iq тока по квадратурной оси участвует в электромагнитном моменте.
На этапе 130 получают первое заданное значение
Figure 00000016
для составляющей Iq тока по квадратурной оси и второе заданное значение
Figure 00000017
для составляющей Id тока по прямой оси в плоскости, связанной с преобразованием трехфазных систем.
На следующем этапе 140 применяют измерение переменных, предположив, что:
Figure 00000018
что позволяет выразить систему управления (1) в виде:
Figure 00000019
Кроме того, учитывая, что Id Iq (Iq - Id) ≠ Id + Iq ≠ Xd ≠ Xq, то, предположив, что
Figure 00000020
и Uq=-Vd+Vq, можно записать:
Figure 00000021
где Ud и Uq: параметры управления, каждый из которых включает в себя соответственно эндогенные переменные, зависящие от переменных Xq, Xd или от их производной, позволяющие управлять электромагнитным моментом Cem, и экзогенные переменные Pq(t) или Pd(t), которые являются искажениями.
Поскольку переменные помех Pq(t) или Pd(t) являются экзогенными, система (7) позволяет осуществить частотную изоляцию помех по отношению к членам, управляющим электромагнитным моментом.
Таким образом, можно компенсировать помехи и регулировать электромагнитный момент, осуществляя на этапе 150 регулирование на параметрах управления Ud и Uq. Это регулирование позволяет сглаживать колебания тока, создаваемые электрической машиной. Кроме того, система уравнений (7) показывает, что регулирование параметров управления Ud и Uq происходит вне зависимости от режима двигателя электрической машины.
Значения параметров управления Ud и Uq вычисляют при помощи системы:
Figure 00000022
где Kd, Kid, Kq, Kiq являются заранее определенными постоянными коэффициентами усиления, и
Figure 00000023
и
Figure 00000024
.
На этапе 160 определяют значения составляющих напряжения Vd и Vq, которые прикладывают по двум осям, соответственно по прямой оси и по квадратурной оси, плоскости Парка электрической машины, на основании параметров управления Ud и Uq и матричной системы:
Figure 00000025
Затем на этапе 170 применяют обратное преобразование Парка на основании составляющих напряжения Vd и Vq по прямой оси и по квадратурной оси, чтобы получить значения управляющих напряжений U1, U2, U3 инвертора, подключенного между батареей питания автотранспортного средства и электрической машиной.
На финальном этапе 180 на клеммы электрической машины подают напряжения U12, U23, U31, генерируемые инвертором на основании однофазного напряжения Vbat батареи и значений управляющих напряжений U1, U2, U3.
На фиг. 2 показана система управления электромагнитным моментом трехфазной электрической машины с постоянными магнитами, в которой применяют заявленный способ управления, согласно варианту выполнения изобретения.
Система 1 управления электромагнитным моментом трехфазной синхронной машины 10 с постоянными магнитами содержит средства 2 измерения тока, поступающего на три фазы I1, I2, I3 электрической машины 10. Эти средства 2 измерения связаны со средствами 3 преобразования, позволяющими преобразовать три измеренных тока в составляющую Id тока по прямой оси и составляющую Iq тока по квадратурной оси при помощи преобразования Парка. Система 1 управления содержит также средства 4 преобразования, выполненные с возможностью преобразования заданного значения момента
Figure 00000026
в заданное значение
Figure 00000027
для составляющей Iq тока по квадратурной оси и в заданное значение
Figure 00000028
для составляющей Id тока по прямой оси, и первые средства 5 изменения переменной, выполненные с возможностью определения новых переменных Xq и Xd тока и новых заданных значений
Figure 00000029
и
Figure 00000030
на основании составляющих Id и Iq тока по прямой оси и по квадратурной оси и соответствующих заданных значений Iq_req и Id_req и при помощи уравнений:
Figure 00000031
и
Figure 00000032
Система 1 управления содержит регулятор 6, выполненный с возможностью определения параметров управления Ud и Uq, каждый из которых содержит соответственно эндогенные переменные, зависящие от переменных Xq, Xd или от их производной и которые позволяют управлять электромагнитным моментом Cem, и экзогенную переменную Pq(t) или Pd(t), которая отображает искажения, связанные с потоком, создаваемым магнитами ротора, при этом каждый из параметров управления Ud и Uq выражают согласно системе (7) и вычисляют при помощи системы (8).
Система 1 управления содержит средства 7 определения составляющих напряжения Vd и Vq, прикладываемых по двум осям, соответственно по прямой оси и по квадратурной оси, плоскости Парка электрической машины, на основании параметров управления Ud и Uq и матричной системы (9).
Она содержит средства 8 обратного преобразования, выполненные с возможностью применения обратного преобразования Парка на основании составляющих Vd и Vq напряжения по прямой оси и по квадратурной оси, чтобы получить значения управляющих напряжений U1, U2, U3 инвертора 11, подключенного между батареей 12 питания автотранспортного средства и электрической машиной 10. Наконец, она содержит средства 9 управления, выполненные с возможностью управления инвертором 11 при помощи определенных значений управляющих напряжений U1, U2, U3.
Таким образом, изобретение позволяет управлять электромагнитным моментом электрической машины с постоянными магнитами, обеспечивая при этом стабильность токов в электрической машине, независимо от режима электрической машины.
Следует отметить, что специалист может легко применить изобретение для асимметричной электрической машины между прямой осью и квадратурной осью пространства Парка, то есть в которой Lq отличается от Ld, причем это применение можно осуществить, управляя равнозначно заданными значениями тока по этим двум осям, чтобы получить искомые крутящие моменты.

Claims (8)

1. Система (1) управления электромагнитным моментом трехфазной электрической машины (10) с постоянными магнитами, содержащая средства (2) измерения тока, поступающего на три фазы машины (10), средства (3) преобразования, выполненные с возможностью преобразования трех измеренных токов в составляющую (Id) тока по прямой оси и составляющую (Iq) тока по квадратурной оси на основании преобразования трехфазных систем, средства (4) преобразования, выполненные с возможностью преобразования заданного значения момента
Figure 00000033
в заданное значение
Figure 00000034
для составляющей (Iq) тока по квадратурной оси и в заданное значение
Figure 00000035
для составляющей (Id) тока по прямой оси, средства определения управляющих напряжений (U1, U2, U3) и средства (9) управления, выполненные с возможностью подачи определенных управляющих напряжений (U1, U2, U3) на электрическую машину (10), отличающаяся тем, что средства определения содержат первый вычислительный модуль (5), получающий указанные составляющие (Id, Iq) тока по прямой оси и по квадратурной оси, а также указанные заданные значения (Iq_req и Id_req), при этом первый вычислительный модуль (5) выполнен с возможностью применения изменения переменных и выдачи совокупности управляющих переменных (Xd, Xq, Xq_req, Xd_req) в модуль (6) регулирования, выполненный с возможностью выдачи параметров управления (Ud, Uq), вычисленных при помощи системы уравнений в зависимости от управляющих переменных (Xd, Xq, Xq_req, Xd_req) , при этом система уравнений изолирует члены искажений (Pd, Pq), связанные с потоком, создаваемым магнитами ротора электрической машины (10), от членов, участвующих в электромагнитном моменте, и второй вычислительный модуль (8), выполненный с возможностью вычисления управляющих напряжений (U1, U2, U3) на основании составляющих (Vd, Vq) напряжения по прямой оси и по квадратурной оси, определенных на основании параметров управления (Ud, Uq).
2. Система по п. 1, в которой электрическая машина (10) имеет симметрию между прямой осью и квадратурной осью плоскости преобразования трехфазных систем, позволяющую получать составляющую (Ld) эквивалентной индуктивности по прямой оси, по существу эквивалентную составляющей (Lq) эквивалентной индуктивности по квадратурной оси.
3. Система по п. 1 или 2, содержащая средства (3) преобразования, выполненные с возможностью применения преобразования Парка к измеренным токам для получения составляющей (Id) тока по прямой оси и составляющей (Iq) тока по квадратурной оси.
4. Автотранспортное средство, оборудованное электрической машиной, содержащей систему управления по одному из пп. 1-3.
5. Автотранспортное средство по п. 4, содержащее гибридную трансмиссию, дополнительно включающую в себя двигатель внутреннего сгорания.
6. Способ управления электромагнитным моментом трехфазной электрической машины (10) с постоянными магнитами, включающий измерение тока, поступающего на три фазы электрической машины (10), преобразование трех измеренных токов в составляющую (Id) тока по прямой оси и составляющую (Iq) тока по квадратурной оси на основании преобразования трехфазных систем, получение двух заданных значений (Iq_req и Id_req) для составляющей (Iq) тока по квадратурной оси и составляющей (Id) тока по прямой оси в плоскости, связанной с преобразованием трехфазных систем, определение управляющих напряжений (U1, U2, U3) и управление напряжениями, подаваемыми на электрическую машину (10), отличающийся тем, что определение управляющих напряжений (U1, U2, U3) включает в себя изменение переменной, обеспечивающее управляющие переменные (Xd, Xq, Xq_req, Xd_req), регулирование параметров управления (Ud, Uq), вычисленных на основании системы уравнений, выраженных в виде зависимости от управляющих переменных (Xd, Xq, Xq_req, Xd_req), при этом система уравнений изолирует члены искажений (Pd, Pq), связанных с потоком, создаваемым магнитами ротора электрической машины (10), от членов, участвующих в электромагнитном моменте, и вычисление управляющих напряжений (U1, U2, U3) на основании составляющих (Vd, Vq) напряжения по прямой оси и по квадратурной оси, определенных на основании параметров управления (Ud, Uq).
7. Способ по п. 6, в котором электрическая машина (10) имеет симметрию между прямой осью и квадратурной осью плоскости преобразования трехфазных систем, позволяющую получать составляющую (Ld) эквивалентной индуктивности по прямой оси, по существу эквивалентную составляющей (Lq) эквивалентной индуктивности по квадратурной оси.
8. Способ по п. 6 или 7, в котором указанное преобразование трехфазных систем является преобразованием Парка.
RU2015107757A 2012-08-06 2013-07-25 Система управления электромагнитным моментом электрической машины, в частности, для автотранспортного средства RU2641723C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1257616 2012-08-06
FR1257616A FR2994355B1 (fr) 2012-08-06 2012-08-06 Systeme de commande du couple electromagnetique d'une machine electrique notamment pour vehicule automobile
PCT/FR2013/051788 WO2014023888A2 (fr) 2012-08-06 2013-07-25 Systeme de commande du couple electromagnetique d'une machine electrique notamment pour vehicule automobile

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015107757A RU2015107757A (ru) 2016-09-27
RU2641723C2 true RU2641723C2 (ru) 2018-01-22

Family

ID=47989048

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015107757A RU2641723C2 (ru) 2012-08-06 2013-07-25 Система управления электромагнитным моментом электрической машины, в частности, для автотранспортного средства

Country Status (11)

Country Link
US (1) US20150222214A1 (ru)
EP (1) EP2880756B1 (ru)
JP (1) JP6257624B2 (ru)
KR (1) KR102140324B1 (ru)
CN (1) CN104541446B (ru)
BR (1) BR112015002624B1 (ru)
ES (1) ES2638942T3 (ru)
FR (1) FR2994355B1 (ru)
IN (1) IN2015DN00977A (ru)
RU (1) RU2641723C2 (ru)
WO (1) WO2014023888A2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2723827C1 (ru) * 2018-03-12 2020-06-17 Чайна Юниверсити Оф Майнинг Энд Текнолоджи Система и способ динамического определения и коррекции параметров управления

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9406892B2 (en) * 2015-01-07 2016-08-02 Universal Display Corporation Organic electroluminescent materials and devices
FR3055418B1 (fr) * 2016-08-24 2018-09-14 Safran Aircraft Engines Procede de test integre du fonctionnement electrique de l'inversion de poussee d'un turboreacteur d'un aeronef, et systeme associe
FR3089368A1 (fr) * 2018-11-30 2020-06-05 IFP Energies Nouvelles Procédé de commande d’une machine tournante triphasée et système de commande associé

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5749384A (en) * 1980-07-10 1982-03-23 Siemens Ag Device for driving rotary field type rotary electric machine
RU2141719C1 (ru) * 1998-03-25 1999-11-20 Мищенко Владислав Алексеевич Способ векторного управления синхронным электродвигателем с постоянными магнитами на роторе и электропривод для осуществления этого способа
DE10219821A1 (de) * 2002-05-03 2003-11-20 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer permanentmagneterregten Synchronmaschine mit reduzierten Leistungspendelungen im oberen Drehzahlbereich
EP1868288A9 (en) * 2006-06-15 2009-01-14 ABB Oy Method and system in connection with permanent magnet synchronous machines
FR2919772A1 (fr) * 2007-08-03 2009-02-06 Renault Sas Procede de commande de l'alimentation d'un moteur electrique triphase a partir d'une source de tension continue et dispositif pour sa mise en oeuvre.
RU2397671C1 (ru) * 2009-05-19 2010-08-27 Олег Иванович Квасенков Способ комплексной переработки тописолнечника
US20110175556A1 (en) * 2010-01-19 2011-07-21 Kazuaki Tobari Torque ripple suppression control device for permanent magnet motor and electric power steering system

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6069467A (en) * 1998-11-16 2000-05-30 General Electric Company Sensorless rotor tracking of induction machines with asymmetrical rotor resistance
US6181091B1 (en) * 1999-07-22 2001-01-30 International Business Machines Corporation Apparatus and method for control of a multi-pole brushless DC motor in the event of saturation detection
JP2002223582A (ja) * 2001-01-26 2002-08-09 Hitachi Ltd 永久磁石式同期モータの制御装置および方法
JP4019842B2 (ja) * 2002-07-30 2007-12-12 日産自動車株式会社 モータ制御装置
US7095209B2 (en) * 2004-09-29 2006-08-22 Rockwell Automation Technologies, Inc. Method and apparatus to regulate torque provided to loads
KR100655702B1 (ko) * 2004-12-20 2006-12-11 현대자동차주식회사 영구자석 동기 모터 제어방법
US7339344B2 (en) * 2005-08-25 2008-03-04 International Rectifier Corporation Self tuning method and apparatus for permanent magnet sensorless control
JP4135753B2 (ja) * 2006-06-30 2008-08-20 日産自動車株式会社 モーター制御装置およびモーター制御方法
JP4372775B2 (ja) * 2006-08-09 2009-11-25 本田技研工業株式会社 モータ制御装置
FR2911698B1 (fr) * 2007-01-24 2009-07-10 Airbus France Sas Dispositif de commande d'actionneur electromecanique.
JP4385185B2 (ja) * 2007-04-04 2009-12-16 本田技研工業株式会社 電動機の制御装置
US7659688B2 (en) * 2007-05-03 2010-02-09 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and system for resolver alignment in electric motor system
US7952308B2 (en) * 2008-04-04 2011-05-31 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for torque ripple reduction
JP5116785B2 (ja) * 2010-02-25 2013-01-09 株式会社日立製作所 交流電動機の駆動装置及び電動機車両
JP2011211815A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Kokusan Denki Co Ltd 永久磁石モータの制御装置
US8867181B2 (en) * 2011-09-23 2014-10-21 GM Global Technology Operations LLC Protection of motor drive systems from current sensor faults
US8664901B2 (en) * 2012-02-15 2014-03-04 GM Global Technology Operations LLC Method and system for estimating electrical angular speed of a permanent magnet machine
US8896245B2 (en) * 2012-03-26 2014-11-25 Gm Global Technology Operations Llc. Methods, systems and apparatus for generating voltage command signals for controlling operation of an electric machine

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5749384A (en) * 1980-07-10 1982-03-23 Siemens Ag Device for driving rotary field type rotary electric machine
RU2141719C1 (ru) * 1998-03-25 1999-11-20 Мищенко Владислав Алексеевич Способ векторного управления синхронным электродвигателем с постоянными магнитами на роторе и электропривод для осуществления этого способа
DE10219821A1 (de) * 2002-05-03 2003-11-20 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer permanentmagneterregten Synchronmaschine mit reduzierten Leistungspendelungen im oberen Drehzahlbereich
EP1868288A9 (en) * 2006-06-15 2009-01-14 ABB Oy Method and system in connection with permanent magnet synchronous machines
FR2919772A1 (fr) * 2007-08-03 2009-02-06 Renault Sas Procede de commande de l'alimentation d'un moteur electrique triphase a partir d'une source de tension continue et dispositif pour sa mise en oeuvre.
RU2397671C1 (ru) * 2009-05-19 2010-08-27 Олег Иванович Квасенков Способ комплексной переработки тописолнечника
US20110175556A1 (en) * 2010-01-19 2011-07-21 Kazuaki Tobari Torque ripple suppression control device for permanent magnet motor and electric power steering system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2723827C1 (ru) * 2018-03-12 2020-06-17 Чайна Юниверсити Оф Майнинг Энд Текнолоджи Система и способ динамического определения и коррекции параметров управления

Also Published As

Publication number Publication date
BR112015002624B1 (pt) 2021-01-19
BR112015002624A2 (pt) 2017-07-04
WO2014023888A3 (fr) 2014-11-13
ES2638942T3 (es) 2017-10-24
CN104541446A (zh) 2015-04-22
WO2014023888A2 (fr) 2014-02-13
JP6257624B2 (ja) 2018-01-10
EP2880756B1 (fr) 2017-06-28
CN104541446B (zh) 2018-02-23
KR20150041643A (ko) 2015-04-16
RU2015107757A (ru) 2016-09-27
JP2015526057A (ja) 2015-09-07
IN2015DN00977A (ru) 2015-06-12
FR2994355B1 (fr) 2014-08-29
KR102140324B1 (ko) 2020-07-31
US20150222214A1 (en) 2015-08-06
EP2880756A2 (fr) 2015-06-10
FR2994355A1 (fr) 2014-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104052361B (zh) 用以补偿转矩脉动的电机控制系统
JP4712638B2 (ja) 電動機の制御装置
JP4045307B1 (ja) 永久磁石同期電動機のベクトル制御装置
US20040100221A1 (en) Field weakening with full range torque control for synchronous machines
CN102223133B (zh) 一种凸极式永磁同步电机的最大转矩控制方法
CN102868348A (zh) 用于运行内置式永磁同步电机的装置
MX2013001122A (es) Aparato de control para maquina giratoria de ca.
JP6192715B2 (ja) 高速同期機器の電磁トルクを制御するための方法
JP2014150604A (ja) 電気自動車用同期モータの制御装置
CN105027421A (zh) 电动机控制装置
RU2641723C2 (ru) Система управления электромагнитным моментом электрической машины, в частности, для автотранспортного средства
US20130119900A1 (en) Motor torque ripple compensation
JP5845115B2 (ja) モータ制御装置
Bonisławski et al. Unconventional control system of hybrid excited synchronous machine
JPWO2018087917A1 (ja) モータ制御装置、およびそのモータ制御装置を備えた電動パワーステアリングの制御装置
Peters et al. Control realization for an interior permanent magnet synchronous motor (IPMSM) in automotive drive trains
Shriwastava Sensorless field-oriented control of PMSM drive system for automotive application
JP2015035885A (ja) モータ制御装置
CN110611463A (zh) 一种永磁同步电主轴的调速系统及其控制方法
Fu et al. Vector control of an IPM synchronous machine capable of full range operations for hybrid electric vehicle application
Lin et al. Comparative study on direct torque control of interior permanent magnet synchronous motor for electric vehicle
KR20180080730A (ko) 모터 제어 시스템 및 방법
US11581837B2 (en) Control method and associated control system
JP2006050705A (ja) 電動機制御装置
Ji et al. A novel brushless dual-mechanical-port electrical machine for hybrid electric vehicle application