RU2740000C1 - Система и способ управления системой тяги и силовой передачи c синхронным двигателем с постоянными магнитами - Google Patents
Система и способ управления системой тяги и силовой передачи c синхронным двигателем с постоянными магнитами Download PDFInfo
- Publication number
- RU2740000C1 RU2740000C1 RU2020133196A RU2020133196A RU2740000C1 RU 2740000 C1 RU2740000 C1 RU 2740000C1 RU 2020133196 A RU2020133196 A RU 2020133196A RU 2020133196 A RU2020133196 A RU 2020133196A RU 2740000 C1 RU2740000 C1 RU 2740000C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current
- target
- value
- torque
- control
- Prior art date
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
- 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
- H02P25/024—Synchronous motors controlled by supply frequency
-
- 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
- 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
- H02P21/0085—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation specially adapted for high speeds, e.g. above nominal speed
- H02P21/0089—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation specially adapted for high speeds, e.g. above nominal speed using field weakening
-
- 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
- H02P25/024—Synchronous motors controlled by supply frequency
- H02P25/026—Synchronous motors controlled by supply frequency thereby detecting the rotor position
-
- 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
- H02P25/03—Synchronous motors with brushless excitation
-
- 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
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
- H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
-
- 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
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
- H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
- H02P27/08—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation
- H02P27/12—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation pulsing by guiding the flux vector, current vector or voltage vector on a circle or a closed curve, e.g. for direct torque control
-
- 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
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
- H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
- H02P27/08—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation
- H02P27/14—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation with three or more levels of 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
- 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
Abstract
Изобретение относится к области управления системой тяги и силовой передачи с синхронным двигателем. Технический результат – повышение КПД системы, обеспечение устойчивого режима работы системы, имеющей более низкую частоту коммутации. Система управления содержит блок измерений, контроллер и датчик положения. Контроллер получает команду целевого крутящего момента, подаваемую в систему тяги и силовой передачи, и вычисляет целевые значения тока возбуждения и создающего крутящий момент тока. Блок регулирования крутящего момента используется для формирования величины регулирования создающего крутящий момент тока в соответствии с целевым значением создающего крутящий момент тока и рабочим значением создающего крутящий момент тока, формирования целевого коэффициента модуляции и частоты и, в конечном итоге, вывода моделирующего сигнала управления PWM для синхронного двигателя с постоянными магнитами. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 8 ил.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящая заявка относится к области управления тягой и силовой передачей и, в частности, к системе управления и способу управления, подходящим для системы тяги и силовой передачи с синхронным двигателем с постоянными магнитами.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Система тяги и силовой передачи – это силовая система поезда, состоящая в основном из преобразователя и двигателя. Двигатель завершает преобразование электрической энергии в механическую и приводит поезд в движение.
В системе тяги и силовой передачи с синхронным двигателем с постоянными магнитами применяется синхронный двигатель с постоянными магнитами. По сравнению с асинхронным двигателем синхронный двигатель с постоянными магнитами имеет такие характеристики, как высокий коэффициент мощности, низкое тепловыделение, низкий уровень шума и высокую надежность. Применение синхронного двигателя с постоянными магнитами для городской железной дороги в системе тяги и силовой передачи железнодорожных перевозок находится на начальной стадии. Управление системой тяги и силовой передачи с синхронным двигателем с постоянными магнитами связано с множеством технических проблем, которые требуют дальнейшего изучения. Хотя есть сходства между управлением тяговым двигателем и тяговым преобразователем и управлением системой тяги и силовой передачи с асинхронным двигателем, синхронный двигатель с постоянными магнитами также имеет множество уникальных практических проблем.
В настоящее время существующие алгоритмы управления синхронными двигателями с постоянными магнитами для городских железных дорог в основном применяют для работы асинхронную пространственно-векторную широтно-импульсную модуляцию (Space Vector Pulse Width Modulation, SVPWM). В условиях высокой скорости вращения с целью удовлетворения требований к гармоническому составу выходного тока частота коммутации биполярного транзистора с изолированным затвором (Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT) значительно увеличивается, выходные потери возрастают, а стоимость оборудования также увеличивается, чтобы соответствовать требованиям к рассеиванию тепла.
Поскольку синхронный двигатель с постоянным магнитом возбуждается постоянным магнитом, диапазон ослабления магнитного потока является узким, и ослабление магнитного потока затруднено. Более совершенная технология управления ослаблением магнитного потока может значительно улучшить производительность системы без изменения мощности инвертора. В настоящее время многие схемы ослабления потока имеют сложные алгоритмы, в то время как эффективность ослабления потока является низкой, а эффекты слабыми.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ввиду проблем, связанных со сложными алгоритмами и низкой точностью управления, существующих для управления синхронным двигателем с постоянными магнитами в известном уровне техники, в настоящей заявке предлагается новая система и способ управления системой тяги и силовой передачи с синхронным двигателем с постоянными магнитами. Данные технические решения заключаются в следующем:
Система управления для системы тяги и силовой передачи с синхронным двигателем с постоянными магнитами для управления системой тяги и силовой передачи с синхронным двигателем с постоянными магнитами, при этом система управления содержит блок измерений и контроллер;
блок измерений подключен к синхронному двигателю с постоянными магнитами и содержит: датчик тока для сбора рабочего тока возбуждения и рабочего создающего крутящий момент тока синхронного двигателя с постоянными магнитами, датчик напряжения для сбора напряжения на входном конденсаторе синхронного двигателя с постоянными магнитами и датчик положения для сбора начального положения ротора и частоты вращения ротора синхронного двигателя с постоянными магнитами;
контроллер содержит:
блок получения команд, выполненный с возможностью получения команды целевого крутящего момента, подаваемой в систему тяги и силовой передачи;
блок вычисления максимального крутящего момента на ампер (MTPA), выполненный с возможностью вычисления целевого значения тока возбуждения и целевого значения создающего крутящий момент тока в соответствии с командой целевого крутящего момента;
блок регулирования, содержащий блок регулирования возбуждения и блок регулирования крутящего момента; причем блок регулирования возбуждения выполнен с возможностью формирования величины регулирования тока возбуждения в соответствии с целевым значением тока возбуждения и рабочим значением тока возбуждения; и при этом блок регулирования крутящего момента выполнен с возможностью формирования величины регулирования создающего крутящий момент тока в соответствии с целевым значением создающего крутящий момент тока и рабочим значением создающего крутящий момент тока;
блок раздельного управления, выполненный с возможностью формирования целевого коэффициента модуляции и частоты модуляции в соответствии с величиной регулирования тока возбуждения и величиной регулирования создающего крутящий момент тока, выводимыми из блока регулирования; и
блок сегментной синхронной модуляции, выполненный с возможностью вывода сигнала управления с PWM-модуляцией для синхронного двигателя с постоянными магнитами в соответствии с целевым коэффициентом модуляции и частотой модуляции, формируемыми блоком раздельного управления.
Предпочтительно контроллер дополнительно содержит блок компенсации ослабления магнитного потока, выполненный с возможностью формирования сигналов компенсации для целевого значения тока возбуждения и целевого значения создающего крутящий момент тока для компенсации обоих.
Предпочтительно контроллер дополнительно содержит блок точного вычисления тока, выполненный с возможностью преобразования целевого значения тока возбуждения и целевого значения создающего крутящий момент тока в точное значение тока возбуждения и точное значение создающего крутящий момент тока; при этом блок регулирования возбуждения формирует величину регулирования тока возбуждения посредством регулирования в соответствии с точным значением тока возбуждения, а блок регулирования крутящего момента формирует величину регулирования создающего крутящий момент тока посредством регулирования в соответствии с точным значением создающего крутящий момент тока.
Предпочтительно контроллер дополнительно содержит блок прямой связи по напряжению, выполненный с возможностью сбора выходных данных блока точного вычисления тока и формирования данных компенсации для целевого крутящего момента.
В настоящей заявке дополнительно предоставляется способ управления системой тяги и силовой передачи с синхронным двигателем с постоянными магнитами, включающий следующие этапы:
преобразование команды целевого крутящего момента системы тяги и силовой передачи, преобразованной в целевое значение тока возбуждения и целевое значение создающего крутящий момент тока;
регулирование и вычисление целевого значения тока возбуждения и целевого значения создающего крутящий момент тока;
разделение целевого значения тока возбуждения и целевого значения создающего крутящий момент тока, формирование целевого коэффициента модуляции в соответствии с целевым значением тока возбуждения и формирование частоты модуляции в соответствии с целевым значением создающего крутящий момент тока; и
использование целевого коэффициента модуляции и частоты модуляции для управления синхронным тяговым двигателем с постоянными магнитами.
Предпочтительно способ преобразования команды целевого крутящего момента системы тяги и силовой передачи в целевое значение тока возбуждения и целевое значение создающего крутящий момент тока синхронного двигателя с постоянными магнитами является следующим:
в соответствии с:
два вышеуказанных уравнения объединяются для вычисления целевого значения тока возбуждения и целевого значения создающего крутящий момент тока;
где 
– целевой крутящий момент, 
– эквивалентная индуктивность по оси 
, 
– эквивалентная индуктивность по оси 
, 
– целевое значение создающего крутящий момент тока, 
– целевое значение тока возбуждения, 
– целевой фазный ток, 
– потокосцепление двигателя, 
– число пар полюсов двигателя, и 
– разность фаз напряжения и тока двигателя.
Предпочтительно, способ дополнительно включает этап: преобразования преобразованного напряжения на входном конденсаторе в соответствии с заданным целевым коэффициентом модуляции; после сравнения с напряжением на входном конденсаторе, полученным путем измерений, формирования величины компенсации создающего крутящий момент тока 
и величины компенсации тока возбуждения 
посредством регулирования, и этап синтеза величины компенсации создающего крутящий момент тока и величины компенсации тока возбуждения с целевым значением создающего крутящий момент тока и целевым значением тока возбуждения соответственно для последующего вычисления.
Предпочтительно способ дополнительно включает этап: выполнения точного вычисления целевого значения тока возбуждения и целевого значения создающего крутящий момент тока для получения точного значения тока возбуждения 
и точного значения создающего крутящий момент тока 
двигателя:
использование полученного точного значения тока возбуждения и точного значения создающего крутящий момент тока для регулирования и вычисления.
Предпочтительно способ дополнительно включает этап: вычисления значения компенсации напряжения с использованием точного значения тока возбуждения и точного значения создающего крутящий момент тока , чтобы выполнить вычисление компенсации для целевого коэффициента модуляции:
где 
– сопротивление ротора, 
– угловая скорость, 
– составляющая напряжения управления по оси 
и 
– составляющая напряжения управления по оси 
.
Предпочтительно способ формирования целевого коэффициента модуляции 
является следующим:
где 
– напряжение на входном конденсаторе и 
– величина регулирования тока возбуждения;
способ формирования частоты модуляции 
является следующим:
где 
– величина регулирования создающего крутящий момент тока и 
– частота вращения ротора.
По сравнению с известным уровнем техники настоящая заявка имеет следующие преимущества и положительные эффекты:
1) В способе управления системой тяги и силовой передачи с синхронным двигателем с постоянными магнитами, предоставленном в настоящей заявке, посредством дальнейших исследований выходных характеристик и противо-электродвижущей силы синхронного двигателя с постоянными магнитами применяется новый способ импульсного управления SVPWM для дальнейшего уменьшения частоты коммутации, уменьшения коммутационных потерь преобразователя, повышения коэффициента полезного действия системы и обеспечения устойчивого режима работы системы при низкой частоте коммутации.
2) В настоящей заявке предлагается новый алгоритм управления ослаблением потока для алгоритма управления. Подбирая выходное напряжение и сравнивая его с входным напряжением, система может устойчиво работать в области ослабления потока, в то время как эффективность ослабления потока может быть повышена.
3) В настоящей заявке предлагается способ точного вычисления тока, который может повысить точность управления ослаблением магнитного потока за счет взаимодействия между блоком точного вычисления тока и блоком компенсации ослабления магнитного потока и улучшить производительность системы без изменения мощности инвертора.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
На фиг. 1 представлена схематическая структурная схема системы тяги и силовой передачи с синхронным двигателем с постоянными магнитами;
на фиг. 2 представлена упрощенная структурная схема системы управления согласно настоящей заявке;
на фиг. 3 представлена схематическая структурная схема системы управления согласно варианту осуществления настоящей заявки;
на фиг. 4 представлена схематическая структурная диаграмма системы управления согласно другому варианту осуществления настоящей заявки;
на фиг. 5 представлена принципиальная схема управления ослаблением магнитного потока согласно настоящей заявке;
на фиг. 6 представлена принципиальная схема раздельного управления согласно настоящей заявке;
на фиг. 7 представлена принципиальная схема асинхронной модуляции SVPWM;
на фиг. 8 представлена диаграмма распределения углов коммутации синхронной SVPWM с 11-частотным разделением согласно настоящей заявке.
На которых
1 – блок измерений; 101 – датчик тока; 102 – датчик напряжения; 103 – датчик положения; 2 – контроллер; 21 – блок получения команд; 22 – блок вычисления MTPA; 23 – блок регулирования; 231 – блок регулирования возбуждения; 232 – блок регулирования крутящего момента; 24 – блок раздельного управления; 25 – блок сегментной синхронной модуляции; 26 – блок точного вычисления тока; 27 – блок компенсации ослабления магнитного потока; 28 – блок прямой связи по напряжению; 3 – синхронный двигатель с постоянными магнитами; 4 – тяговый преобразователь; 41 – модуль IGBT-преобразователя; 42 – модуль импульсного преобразователя постоянного напряжения; 43 – модуль предварительного заряда; 5 – трехфазный управляемый контактор.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Далее конкретные варианты осуществления настоящей заявки будут описаны далее со ссылкой на графические материалы.
Система управления для системы тяги и силовой передачи с синхронным двигателем с постоянными магнитами, предоставленная в настоящей заявке, может быть применена в системе тяги поезда, приводимой в действие синхронным двигателем с постоянными магнитами, то есть применена в системе тяги и силовой передачи с синхронным двигателем с постоянными магнитами (далее именуемой системой тяги и силовой передачи).
Основная топология системы тяги и силовой передачи с синхронным двигателем с постоянными магнитами проиллюстрирована на фиг. 1, которая содержит тяговый преобразователь 4 и синхронный двигатель 3 с постоянными магнитами (PMSM), причем внутренняя схема тягового преобразователя 4 содержит модуль 41 IGBT-преобразователя, модуль 42 импульсного преобразователя постоянного напряжения и модуль 43 предварительного заряда; и выход тягового преобразователя 4 подключен к синхронному двигателю 3 с постоянными магнитами через трехфазный управляемый контактор 5.
Система управления состоит из блока 1 измерений и контроллера 2. На фиг. 2 представлена упрощенная структурная схема системы управления. На фиг. 2 тяговый преобразователь 4 упрощенно показан в виде условного обозначения. Управляя коммутирующим импульсом модуля 41 IGBT-преобразователя в тяговом преобразователе 4, системой управления управляет системой тяги и силовой передачи с синхронным двигателем с постоянными магнитами.
Как показано на фиг. 2, блок 1 измерений подключен к синхронному двигателю 3 с постоянными магнитами и содержит: датчик 101 тока для сбора рабочего тока возбуждения 
и рабочего создающего крутящий момент тока 
синхронного двигателя 3 с постоянными магнитами, датчик 102 напряжения для сбора напряжения 
на входном конденсаторе синхронного двигателя 3 с постоянными магнитами и датчик 103 положения для сбора начального положения 
ротора и частоты 
вращения ротора синхронного двигателя 3 с постоянными магнитами, причем вышеуказанные данные, собранные блоком измерений, будут переданы в контроллер 2.
Датчик 101 тока, датчик 102 напряжения и датчик 103 положения подключены к контроллеру 2.
Данные, собранные блоком 1 измерений, могут храниться в нем, и когда любой другой блок должен произвести вычисление, соответствующие данные будут извлечены из блока 1 измерений. Следует отметить, что для удобства иллюстрации только процесс считывания данных между блоком 1 измерений и одним из блоков показан на фиг. 3 и 4. Однако вполне понятно, что, когда любой другой блок должен произвести вычисление, соответствующие данные также могут быть извлечены из блока 1 измерений.
На фиг. 3 представлена схематическая структурная схема системы управления, и она иллюстрирует структурный состав контроллера 2. Контроллер 2 содержит:
блок 21 получения команд, выполненный с возможностью получения команды целевого крутящего момента, подаваемой системе тяги и силовой передачи; команда целевого крутящего момента представляет собой рабочую команду для всей системы тяги и силовой передачи, а цель управления системы управления состоит в том, чтобы обеспечить возможность устойчивой работы системы тяги и силовой передачи работать в соответствии с командой целевого крутящего момента;
блок 22 вычисления максимального крутящего момента на ампер (MTPA), выполненный с возможностью вычисления целевого значения тока возбуждения и целевого значения создающего крутящий момент тока в соответствии с командой целевого крутящего момента; блок вычисления MTPA преобразует команду целевого крутящего момента в сигналы тока и 
, которые могут использоваться системой управления, а система управления выполняет управление в соответствии с целевыми токами ( , ) и токами обратной связи ( , ), собранными блоком измерений;
блок 23 регулирования, содержащий: блок 231 регулирования возбуждения и блок 232 регулирования крутящего момента, причем блок 231 регулирования возбуждения выполнен с возможностью формирования величины регулирования тока возбуждения в соответствии с целевым значением тока возбуждения и рабочим значением тока возбуждения ; и при этом блок 232 регулирования крутящего момента выполнен с возможностью формирования величины регулирования создающего крутящий момент тока в соответствии с целевым значением создающего крутящий момент тока и рабочим значением создающего крутящий момент тока ;
блок 24 раздельного управления, выполненный с возможностью формирования целевого коэффициента модуляции и частоты модуляции в соответствии с величиной регулирования тока возбуждения и величиной регулирования создающего крутящий момент тока, выводимыми из блока 23 регулирования; и
блок 25 сегментной синхронной модуляции, выполненный с возможностью вывода сигнала управления с широтно-импульсной модуляцией (PWM) для синхронного двигателя 3 с постоянными магнитами в соответствии с целевым коэффициентом модуляции и частотой модуляции , формируемыми блоком 24 раздельного управления.
На основе вышеупомянутой структуры система управления может выполнять следящее управление синхронным двигателем 3 с постоянными магнитами в соответствии с командой о крутящем моменте.
В качестве дополнительной оптимизации структуры системы управления, как показано на фиг. 4, контроллер 2 дополнительно содержит блок 26 точного вычисления тока, выполненный с возможностью преобразования целевого значения тока возбуждения и целевого значения создающего крутящий момент тока , вычисленных блоком 22 вычисления MTPA, в точное значение тока возбуждения и точное значение создающего крутящий момент тока, и ток калибруется путем точного вычисления тока, что позволяет дополнительно повысить точность управления. В это время блок 231 регулирования возбуждения формирует величину регулирования тока возбуждения посредством регулирования в соответствии с точным значением тока возбуждения, а блок 232 регулирования крутящего момента формирует величину регулирования создающего крутящий момент тока посредством регулирования в соответствии с точным значением создающего крутящий момент тока.
В качестве дополнительной оптимизации системы управления, как показано на фиг. 4, контроллер 2 дополнительно содержит блок 27 компенсации ослабления магнитного потока, выполненный с возможностью формирования сигналов компенсации для целевого значения тока возбуждения и целевого значения создающего крутящий момент тока для компенсации обоих. Блок 27 компенсации ослабления магнитного потока принимает выходной сигнал из блока 24 раздельного управления и сигнал напряжения на входном конденсаторе и формирует значения компенсации тока, которые передаются на выход блока 22 вычисления MTPA. Блок 26 точного вычисления тока выполняет точное вычисление тока в соответствии с комбинацией выходных значений блока 22 вычисления MTPA и значений компенсации, возвращаемых по обратной связи блоком 27 компенсации ослабления магнитного потока.
Вполне понятно, что блок 26 точного вычисления тока и блок 27 компенсации ослабления магнитного потока взаимодействуют друг с другом для осуществления вычисления точного значения тока. Таким образом, блок 27 компенсации ослабления магнитного потока принимает сигналы, выводимые из блока 24 раздельного управления, и напряжение на входном конденсаторе , собираемое блоком 1 измерений, и формирует значения компенсации для целевого значения тока возбуждения и целевого значения создающего крутящий момент тока соответственно. Кроме того, значения компенсации передаются в блок 26 точного вычисления тока, который выполняет точное вычисление тока в соответствии с и , выводимыми из блока 22 вычисления MTPA и значениями компенсации, выводимыми из блока 27 компенсации ослабления магнитного потока.
В качестве дополнительной оптимизации системы управления контроллер дополнительно содержит блок 28 прямой связи по напряжению, выполненный с возможностью сбора выходных данных блока 26 точного вычисления тока и формирования данных компенсации для целевого крутящего момента. Данные компенсации будут возвращены в блок 24 раздельного управления для вычисления коэффициента модуляции.
В настоящей заявке дополнительно предоставляется способ управления для системы тяги и силовой передачи с синхронным двигателем с постоянными магнитами, и этот способ управления подразделяется на следующие два варианта осуществления в зависимости от того, выполняется ли точное вычисление тока.
Вариант осуществления 1
Способ управления системой тяги и силовой передачи с синхронным двигателем с постоянными магнитами, предусмотренный в этом варианте осуществления, включает следующие этапы:
1) Преобразование целевого параметра управления.
Команда целевого крутящего момента системы тяги и силовой передачи преобразуется в целевое значение тока возбуждения и целевое значение создающего крутящий момент тока .
Команда, полученная системой тяги и силовой передачи, представляет собой команду целевого крутящего момента, которая преобразуется в целевое значение тока возбуждения и целевое значение создающего крутящий момент тока синхронного двигателя 3 с постоянными магнитами блоком 22 вычисления MTPA. Данный способ преобразования является следующим:
в соответствии с:
два вышеуказанных уравнения объединяются для вычисления целевого значения тока возбуждения и целевого значения создающего крутящий момент тока ;
где – целевой крутящий момент, – эквивалентная индуктивность по оси , – эквивалентная индуктивность по оси , – целевое значение тока возбуждения, – целевое значение создающего крутящий момент тока, – целевой фазный ток, – потокосцепление двигателя, – число пар полюсов двигателя и – разность фаз напряжения и тока двигателя.
2) Регулирование и вычисление целевого значения тока возбуждения и целевого значения создающего крутящий момент тока.
Целевое значение тока возбуждения и целевое значение создающего крутящий момент тока , вычисленные блоком 22 вычисления MTPA, передаются в блок 23 регулирования для регулирования и вычисления тока. Величина регулирования тока возбуждения формируется блоком 231 регулирования возбуждения в соответствии с целевым значением тока возбуждения и рабочим значением тока возбуждения ; величина регулирования создающего крутящий момент тока формируется блоком регулирования крутящего момента в соответствии с целевым значением создающего крутящий момент тока и рабочим значением создающего крутящий момент тока . Величина регулирования тока возбуждения и величина регулирования создающего крутящий момент тока будут использоваться для раздельного управления для формирования целевого коэффициента модуляции и частоты модуляции.
В этом варианте осуществления в блоке 23 регулирования применен способ пропорционально-интегрально-дифференциального (PID) регулирования и вычисления, который является хорошо известным способом вычисления и не будет описываться здесь подробно.
3) Разделение целевого значения тока возбуждения и целевого значения создающего крутящий момент тока, формирование целевого коэффициента модуляции в соответствии с целевым значением тока возбуждения и формирование частоты модуляции в соответствии с целевым значением создающего крутящий момент тока.
3.1) Вычисление значения компенсации напряжения.
Целевое значение тока возбуждения и целевое значение создающего крутящий момент тока передаются в блок 28 прямой связи по напряжению для вычисления значения компенсации напряжения, то есть данных компенсации для целевого крутящего момента, как упомянуто выше. Данный способ вычисления является следующим:
где – сопротивление ротора, – угловая скорость, – составляющая напряжения управления по оси и – составляющая напряжения управления по оси .
3.2) Формирование целевого коэффициента модуляции и частоты модуляции.
Как показано на фиг. 6, и выводятся в блок 24 раздельного управления блоком 28 прямой связи по напряжению, величина регулирования тока возбуждения и величина регулирования создающего крутящий момент тока формируются и выводятся в блок 24 раздельного управления блоком 23 регулирования, и целевой коэффициент модуляции и частота модуляции формируются блоком 24 раздельного управления.
Способ формирования целевого коэффициента модуляции является следующим:
где – напряжение на входном конденсаторе и – величина регулирования тока возбуждения, формируемая и выводимая блоком 232 регулирования крутящего момента.
Способ формирования частоты модуляции является следующим:
где – величина регулирования создающего крутящий момент тока, формируемая и выводимая блоком 231 регулирования возбуждения и – частота вращения ротора, собираемая блоком 1 измерений.
Окончательно синтез целевого коэффициента модуляции 
и частоты модуляции завершается блоком 24 раздельного управления.
4) Сегментная синхронная модуляция.
В соответствии с целевым коэффициентом модуляции и частотой модуляции блоком сегментной синхронной модуляции формируется сигнал с PWM-модуляцией для управления синхронным тяговым двигателем 3 с постоянными магнитами.
Программа асинхронной модуляции SVPWM принимает информацию о 
и 
и формирует трехфазный импульс (u, v, w), определяя сектор, в котором расположен вектор напряжения.
Как показано на фиг. 7, целевой коэффициент модуляции, принятый в этом варианте осуществления, составляет 0,906, и модуляция модуля сегментной модуляции синхронной модуляции SVPWM с 11-частотным разделением (базовая стратегия граничного защемления) переключается таким образом, что при коэффициенте модуляции больше 0,906 и попадании в область перемодуляции 4 из 11 импульсов исчезают симметрично и 7 импульсов остаются; при увеличении коэффициента модуляции 2 импульса симметрично исчезают и остается 5 импульсов; и при коэффициенте модуляции больше 1 остается только одиночный прямоугольный импульс.
Как показано на фиг. 7, в диапазоне от 30 Гц до 40 Гц применяется синхронная модуляция I рода с 11-частотным разделением, и каждый период модуляции имеет 30 прерываний; от 40 Гц до прямоугольного сигнала применяется синхронная модуляции II рода с 11-частотным разделением, и каждый период модуляции имеет 15 прерываний; после попадания в область перемодуляции число импульсов симметрично уменьшается с увеличением коэффициента модуляции, и при коэффициенте модуляции больше 1 остается только прямоугольный одиночный импульс.
Как показано на фиг. 8, при использовании импульса фазы A синхронной SVPWM с 11-частотным разделением и 30 прерываниями можно получить пять углов коммутации α1, α2, α3, α4 и α5 в пределах 1/4 периода в соответствии со сравнительным значением, соответствующим каждому сектору.
В соответствии с характеристиками синхронной SVPWM (1/2 периода симметрии, 1/4 периода антисимметрии) можно получить ширину импульса в течение всего периода, а затем управлять включением и выключением модуля IGBT-преобразователя. Формула вычисления угла является следующей:
Вариант осуществления 2
Способ управления системой тяги и силовой передачи с синхронным двигателем с постоянными магнитами, предусмотренный в этом варианте осуществления, включает точное вычисление тока и, в частности, включает следующие этапы:
1) Преобразование целевого параметра управления, аналогичное этапу 1) в варианте осуществления 1.
2) Выполнение точного вычисления тока.
Кроме того, преобразованное напряжение на входном конденсаторе 
получается в соответствии с заданным целевым коэффициентом модуляции 
; после сравнения с напряжением на входном конденсаторе , полученным путем измерений, величина компенсации создающего крутящий момент тока 
и величина компенсации тока возбуждения 
формируются посредством регулирования и соответственно суммируются с целевым значением создающего крутящий момент тока и целевым значением тока возбуждения для синтеза, чтобы выполнить точное вычисление тока.
Принцип управления ослаблением магнитного потока блока 27 компенсации ослабления магнитного потока показан на фиг. 5. Блок 27 компенсации ослабления магнитного потока использует точную величину компенсации напряжения и принимает коэффициент модуляции в качестве конечной цели управления для формирования величин компенсации 
и ;
где – заданный целевой коэффициент модуляции для управления ослаблением магнитного потока (он может быть истолкован как коэффициент модуляции, ожидаемый системой, который будет выводиться на блок 25 сегментной синхронной модуляции, а блок 27 компенсации ослабления магнитного потока предназначен для того, чтобы окончательный выходной сигнал блока 24 раздельного управления составлял 
) с диапазоном значений от 0 до 1 и диапазоном эмпирических значений от 0,88 до 0,91. Формула вычисления величины обратной связи является следующей:
где 
и 
– выходные результаты блока прямой связи по напряжению и 
– выходной результат PID-регулирования по оси d, то есть выходной результат блока 232 модуляции крутящего момента. рассчитывается с использованием заданного целевого коэффициента модуляции .
Способ точного вычисления тока является следующим:
выполнение точного вычисления целевого значения тока возбуждения и целевого значения создающего крутящий момент тока для получения точного значения тока возбуждения и точного значения создающего крутящий момент тока двигателя:
Для вышеуказанного процесса вполне понятно, что Us и формируются и выводятся в блок 27 управления компенсацией ослабления магнитного потока блоком 24 раздельного управления, а преобразованное напряжение на входном конденсаторе получается с помощью блока 27 управления компенсацией ослабления магнитного потока в соответствии с целевым коэффициентом модуляции ; после сравнения с напряжением на входном конденсаторе , полученном путем измерений, величина компенсации создающего крутящий момент тока и величина компенсации тока возбуждения формируются посредством регулирования, и выводятся в блок 26 точного вычисления тока, и складываются с целевым значением создающего крутящий момент тока и целевым значением тока возбуждения , вычисленными блоком 22 вычисления MTPA, для синтеза, чтобы выполнить точное вычисление тока.
В котором способ регулирования и вычисления величины компенсации создающего крутящий момент тока и величины компенсации тока возбуждения может быть способом PID-регулирования и вычисления, который здесь подробно описываться не будет.
3) Регулирование и вычисление точного значения тока возбуждения и точного значения создающего крутящий момент тока.
Полученные точное значение тока возбуждения и точное значение создающего крутящий момент тока двигателя используются для регулирования и вычисления. В этом варианте осуществления применен способ PID-регулирования.
Величина регулирования тока возбуждения формируется блоком 231 регулирования возбуждения в соответствии с точным значением тока возбуждения и рабочим значением тока возбуждения ; величина регулирования создающего крутящий момент тока формируется блоком 232 регулирования крутящего момента в соответствии с точным значением создающего крутящий момент тока и рабочим значением создающего крутящий момент тока ; величина регулирования тока возбуждения и величина регулирования создающего крутящий момент тока используются для раздельного управления, чтобы формировать целевой коэффициент модуляции и частоту модуляции.
4) Формирование целевого коэффициента модуляции и частоты модуляции.
Как показано на фиг. 6, целевое значение тока возбуждения и целевое значение создающего крутящий момент тока разделяются, целевой коэффициент модуляции формируется в соответствии с целевым значением тока возбуждения, а частота модуляции формируется в соответствии с целевым значением создающего крутящий момент тока.
С целью дополнительного повышения точности вычисления коэффициента модуляции в этом варианте осуществления значение компенсации напряжения вычисляется с использованием точного значения тока возбуждения и точного значения создающего крутящий момент тока , чтобы выполнить вычисление компенсации для целевого коэффициента модуляции:
где – сопротивление ротора, – угловая скорость, – составляющая напряжения управления по оси и – составляющая напряжения управления по оси .
Способ формирования целевого коэффициента модуляции и частоты модуляции аналогичен этапу 3.2) в варианте осуществления 1 и здесь не будет повторяться.
5) Сегментная синхронная модуляция аналогична этапу 4) в варианте осуществления 1 и здесь не будет повторяться.
Следует отметить, что в данном варианте осуществления применяется точное вычисление тока. В начальный момент времени, то есть во время пуска, все данные по существу равны 0. После пуска получают начальное целевое значение тока возбуждения и начальное целевое значение создающего крутящий момент тока путем вычисления команды о крутящем моменте. Поскольку в это время нет рабочих данных и точное вычисление не может быть выполнено, целевое значение тока возбуждения и целевое значение создающего крутящий момент тока разделяются блоком регулирования, а затем выводится сигнал PWM для запуска системы тяги и силовой передачи; затем блок 1 измерений собирает соответствующие рабочие данные, и вся система управления начинает нормально работать для достижения точного управления.
Способ, описанный в настоящей заявке, используется для управления системой тяги и силовой передачи с синхронным двигателем с постоянными магнитами, который может снизить частоту коммутации, повысить коэффициент полезного действия и улучшить скорость отклика динамической системы на возмущение и устойчивость системы.
Описанные выше варианты осуществления представляют собой только предпочтительные варианты осуществления настоящей заявки, а не ограничения настоящей заявки в других формах. Любой специалист в данной области может изменить или модифицировать техническое содержание, раскрытое выше, в эквивалентные варианты осуществления для применения в других областях. Однако любая простая поправка, эквивалентное изменение или модификация, внесенные в вышеупомянутые варианты осуществления в соответствии с технической сущностью настоящей заявки без отступления от технических решений настоящей заявки, все еще подпадают под объем защиты настоящей заявки.
Claims (45)
1. Система управления системой тяги и силовой передачи с синхронным двигателем с постоянными магнитами для управления системой тяги и силовой передачи с синхронным двигателем с постоянными магнитами, отличающаяся тем, что система управления содержит блок измерений и контроллер;
блок измерений подключен к синхронному двигателю с постоянными магнитами и содержит: датчик тока для регистрации рабочего тока возбуждения и рабочего создающего крутящий момент тока синхронного двигателя с постоянными магнитами, датчик напряжения для регистрации напряжения на входном конденсаторе синхронного двигателя с постоянными магнитами и датчик положения для регистрации начального положения ротора и частоты вращения ротора синхронного двигателя с постоянными магнитами;
контроллер содержит:
блок получения команд, выполненный с возможностью получения команды целевого крутящего момента, подаваемой в систему тяги и силовой передачи;
блок вычисления максимального крутящего момента на ампер (MTPA), выполненный с возможностью вычисления целевого значения тока возбуждения и целевого значения создающего крутящий момент тока в соответствии с командой целевого крутящего момента;
блок регулирования, содержащий блок регулирования возбуждения и блок регулирования крутящего момента; причем блок регулирования возбуждения выполнен с возможностью формирования величины регулирования тока возбуждения в соответствии с целевым значением тока возбуждения и рабочим значением тока возбуждения; и при этом блок регулирования крутящего момента выполнен с возможностью формирования величины регулирования создающего крутящий момент тока в соответствии с целевым значением создающего крутящий момент тока и рабочим значением создающего крутящий момент тока;
блок раздельного управления, выполненный с возможностью формирования целевого коэффициента модуляции и частоты модуляции в соответствии с величиной регулирования тока возбуждения и величиной регулирования создающего крутящий момент тока, выводимыми из блока регулирования;
способ формирования целевого коэффициента модуляции 
является следующим:
где 
– напряжение на входном конденсаторе, и 
– величина регулирования тока возбуждения; 
– составляющая напряжения управления по оси 
, и 
– составляющая напряжения управления по оси 
;
способ формирования частоты модуляции 
является следующим:
где 
– величина регулирования создающего крутящий момент тока, и 
– частота вращения ротора;
блок сегментной синхронной модуляции, выполненный с возможностью вывода моделирующего сигнала управления широтно-импульсной модуляции (PWM) для синхронного двигателя с постоянными магнитами в соответствии с целевым коэффициентом модуляции и частотой модуляции, формируемыми блоком раздельного управления; и
блок сегментной синхронной модуляции принимает информацию о 
и 
и формирует трехфазный (u, v, w) импульс, определяя сектор, в котором расположен вектор напряжения.
2. Система управления по п.1, отличающаяся тем, что контроллер дополнительно содержит блок компенсации ослабления магнитного потока, выполненный с возможностью формирования сигналов компенсации для целевого значения тока возбуждения и целевого значения создающего крутящий момент тока для компенсации обоих.
3. Система управления по п.1 или 2, отличающаяся тем, что контроллер дополнительно содержит блок точного вычисления тока, выполненный с возможностью преобразования целевого значения тока возбуждения и целевого значения создающего крутящий момент тока в точное значение тока возбуждения и точное значение создающего крутящий момент тока; причем блок регулирования возбуждения формирует величину регулирования тока возбуждения посредством регулирования в соответствии с точным значением тока возбуждения, и при этом блок регулирования крутящего момента формирует величину регулирования создающего крутящий момент тока посредством регулирования в соответствии с точным значением создающего крутящий момент тока.
4. Система управления по п.3, отличающаяся тем, что контроллер дополнительно содержит блок прямой связи по напряжению, выполненный с возможностью получения выходных данных блока точного вычисления тока, и формирует данные компенсации для целевого крутящего момента.
5. Способ управления системой тяги и силовой передачи с синхронным двигателем с постоянными магнитами, отличающийся тем, что включает следующие этапы:
преобразование команды целевого крутящего момента системы тяги и силовой передачи в целевое значение тока возбуждения и целевое значение создающего крутящий момент тока;
регулирование и вычисление целевого значения тока возбуждения и целевого значения создающего крутящий момент тока;
разделение целевого значения тока возбуждения и целевого значения создающего крутящий момент тока, формирование целевого коэффициента модуляции в соответствии с целевым значением тока возбуждения и формирование частоты модуляции в соответствии с целевым значением создающего крутящий момент тока; и
использование целевого коэффициента модуляции и частоты модуляции для управления синхронным тяговым двигателем с постоянными магнитами;
способ преобразования команды целевого крутящего момента системы тяги и силовой передачи в целевое значение тока возбуждения и целевое значение создающего крутящий момент тока синхронного двигателя с постоянными магнитами является следующим:
в соответствии с:
два вышеуказанных уравнения объединяются для вычисления целевого значения тока возбуждения и целевого значения создающего крутящий момент тока;
где 
– целевой крутящий момент, 
– эквивалентная индуктивность по оси 
, 
– эквивалентная индуктивность по оси 
, 
– целевое значение тока возбуждения, 
– целевое значение создающего крутящий момент тока, 
– целевой фазный ток, 
– потокосцепление двигателя, 
– число пар полюсов двигателя и 
– разность фаз напряжения и тока двигателя.
6. Способ управления по п.5, отличающийся тем, что дополнительно включает этап преобразования преобразованного напряжения на входном конденсаторе в соответствии с заданным целевым коэффициентом модуляции; после сравнения с напряжением на входном конденсаторе, полученным путем измерений, формирования величины компенсации создающего крутящий момент тока 
и величины компенсации тока возбуждения 
посредством регулирования и этап синтеза величины компенсации создающего крутящий момент тока и величины компенсации тока возбуждения с целевым значением создающего крутящий момент тока и целевым значением тока возбуждения соответственно для последующего вычисления.
7. Способ управления по п.6, отличающийся тем, что дополнительно включает этап выполнения точного вычисления целевого значения тока возбуждения и целевого значения создающего крутящий момент тока для получения точного значения тока возбуждения 
и точного значения создающего крутящий момент тока 
двигателя:
использование полученного точного значения тока возбуждения и точного значения создающего крутящий момент тока для регулирования и вычисления.
8. Способ управления по п.6, отличающийся тем, что дополнительно включает этап вычисления значения компенсации напряжения с использованием точного значения тока возбуждения и точного значения создающего крутящий момент тока, чтобы выполнить вычисление компенсации для целевого коэффициента модуляции:
где 
– сопротивление ротора, 
– угловая скорость, – составляющая напряжения управления по оси , и – составляющая напряжения управления по оси , – потокосцепление двигателя.
9. Способ управления по п.8, отличающийся тем, что способ формирования целевого коэффициента модуляции является следующим:
где – напряжение на входном конденсаторе и – величина регулирования тока возбуждения;
способ формирования частоты модуляции является следующим:
где – величина регулирования создающего крутящий момент тока, и – частота вращения ротора.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810537327.0 | 2018-05-30 | ||
| CN201810537327.0A CN108736787B (zh) | 2018-05-30 | 2018-05-30 | 永磁同步牵引传动系统控制系统及方法 |
| PCT/CN2018/115118 WO2019227863A1 (zh) | 2018-05-30 | 2018-11-13 | 永磁同步牵引传动系统控制系统和方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2740000C1 true RU2740000C1 (ru) | 2020-12-30 |
Family
ID=63936760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020133196A RU2740000C1 (ru) | 2018-05-30 | 2018-11-13 | Система и способ управления системой тяги и силовой передачи c синхронным двигателем с постоянными магнитами |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10897218B1 (ru) |
| EP (1) | EP3758216B1 (ru) |
| JP (1) | JP6964794B2 (ru) |
| CN (1) | CN108736787B (ru) |
| RU (1) | RU2740000C1 (ru) |
| WO (1) | WO2019227863A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2805989C2 (ru) * | 2022-03-29 | 2023-10-24 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Сибирский Государственный Университет Водного Транспорта" (Фгбоу Во "Сгувт") | Способ управления синхронным электродвигателем с возбуждением от постоянных магнитов |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11063532B2 (en) * | 2017-05-18 | 2021-07-13 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | Power conversion device superimposing a tertiary harmonic wave |
| CN108736787B (zh) * | 2018-05-30 | 2019-11-05 | 中车青岛四方车辆研究所有限公司 | 永磁同步牵引传动系统控制系统及方法 |
| CN110112979B (zh) * | 2019-05-14 | 2020-09-04 | 郑州轻工业学院 | 基于标幺化的永磁同步电机无权重系数预测转矩控制方法 |
| CN110474584B (zh) * | 2019-08-12 | 2021-03-23 | 北京交通大学 | 一种大功率永磁同步电机在方波下的高性能控制策略 |
| CN110474585B (zh) * | 2019-08-21 | 2021-01-01 | 中车永济电机有限公司 | 一种大功率直驱永磁同步电机控制调制方法 |
| CN112564563B (zh) * | 2019-09-25 | 2022-04-19 | 杭州先途电子有限公司 | 一种控制方法、控制装置及控制器 |
| CN111224594B (zh) * | 2019-11-08 | 2021-05-25 | 南京航空航天大学 | 一种高效率低纹波电机驱动方法 |
| CN111030530B (zh) * | 2019-11-26 | 2021-07-09 | 武汉船用电力推进装置研究所（中国船舶重工集团公司第七一二研究所） | 一种永磁同步电机弱磁控制方法 |
| CN111211704A (zh) * | 2020-02-17 | 2020-05-29 | 中车青岛四方车辆研究所有限公司 | 不同辅助逆变器并联的控制方法及系统、辅助电源系统 |
| CN113541386A (zh) * | 2020-04-17 | 2021-10-22 | 宁波火山电气有限公司 | 织布机主电机及其驱动控制系统 |
| CN112653356A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-04-13 | 珠海格力电器股份有限公司 | 自起动同步电机的控制方法及系统、存储介质、处理器 |
| CN114629395B (zh) * | 2022-03-16 | 2024-04-26 | 北京理工大学 | 一种无电流传感器的电机驱动方法 |
| CN116054665B (zh) * | 2022-09-30 | 2023-07-07 | 陕西航空电气有限责任公司 | 一种航空永磁发电整流系统功率解耦控制方法 |
| CN115694303B (zh) * | 2022-11-18 | 2024-01-02 | 苏州博迷科技有限公司 | 宽转速自适应调节的新能源汽车用永磁同步电机控制方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU917292A1 (ru) * | 1979-12-21 | 1982-03-30 | Предприятие П/Я В-8670 | Устройство дл управлени многофазным синхронным электродвигателем |
| CN101529714A (zh) * | 2006-10-19 | 2009-09-09 | 三菱电机株式会社 | 永磁同步电动机的矢量控制装置 |
| CN103532461A (zh) * | 2013-10-21 | 2014-01-22 | 南车株洲电力机车研究所有限公司 | 一种用于平稳控制永磁同步电机低速小转矩状态切换的装置 |
| RU174854U1 (ru) * | 2016-12-19 | 2017-11-08 | Федеральное государственное автономное научное учреждение "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики" (ЦНИИ РТК) | Безредукторный электромеханический привод |
| CN107592047A (zh) * | 2017-09-18 | 2018-01-16 | 四川爱迪特斯科技有限公司 | 一种永磁同步电机自适应弱磁控制方法 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6008618A (en) * | 1997-11-26 | 1999-12-28 | General Motors Corporation | Zero speed start-up for a speed sensorless induction motor drive |
| DE10336068B4 (de) * | 2003-08-06 | 2006-04-06 | Siemens Ag | Verfahren zur gesteuerten Einprägung eines Ständerstrom- und eines Drehmoment-Sollwertes für eine stromrichtergespeiste Drehfeldmaschine |
| US7242163B2 (en) * | 2003-08-26 | 2007-07-10 | Delphi Technologies, Inc. | System and method for clamp current regulation in field-weakening operation of permanent magnet (PM) machines |
| ATE535414T1 (de) * | 2007-09-11 | 2011-12-15 | Hydro Gear Ltd Partnership | Steuersystem für ein fahrzeug mit elektroantrieb |
| EP2194643B1 (en) * | 2007-09-25 | 2014-03-05 | Mitsubishi Electric Corporation | Controller for electric motor |
| KR101110515B1 (ko) * | 2007-10-29 | 2012-01-31 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 전동기의 제어 장치 |
| CN202424614U (zh) * | 2011-12-29 | 2012-09-05 | 中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心 | 牵引逆变器控制装置 |
| CN102694498B (zh) * | 2012-05-31 | 2015-02-25 | 湖南南车时代电动汽车股份有限公司 | 永磁同步电机在零速或极低速下的抗转子扰动装置及方法 |
| JP6204121B2 (ja) * | 2013-09-09 | 2017-09-27 | 株式会社日立製作所 | モータ駆動システムおよび該システムを搭載する電気鉄道車両 |
| EP2892148B1 (en) * | 2014-01-02 | 2021-09-22 | ABB Schweiz AG | Control system and method for an electric three-phase variable speed motor |
| CN105634355B (zh) * | 2014-11-05 | 2020-03-06 | 博世力士乐(西安)电子传动与控制有限公司 | 变频器和用于变频器的控制装置和控制方法 |
| US10263553B2 (en) * | 2015-12-14 | 2019-04-16 | Rolls-Royce North American Technologies Inc. | Synchronous electrical power distribution system |
| CN108736787B (zh) * | 2018-05-30 | 2019-11-05 | 中车青岛四方车辆研究所有限公司 | 永磁同步牵引传动系统控制系统及方法 |
-
2018
- 2018-05-30 CN CN201810537327.0A patent/CN108736787B/zh active Active
- 2018-11-13 WO PCT/CN2018/115118 patent/WO2019227863A1/zh unknown
- 2018-11-13 RU RU2020133196A patent/RU2740000C1/ru active
- 2018-11-13 EP EP18920211.2A patent/EP3758216B1/en active Active
- 2018-11-13 JP JP2020553498A patent/JP6964794B2/ja active Active
-
2020
- 2020-09-21 US US17/027,596 patent/US10897218B1/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU917292A1 (ru) * | 1979-12-21 | 1982-03-30 | Предприятие П/Я В-8670 | Устройство дл управлени многофазным синхронным электродвигателем |
| CN101529714A (zh) * | 2006-10-19 | 2009-09-09 | 三菱电机株式会社 | 永磁同步电动机的矢量控制装置 |
| CN103532461A (zh) * | 2013-10-21 | 2014-01-22 | 南车株洲电力机车研究所有限公司 | 一种用于平稳控制永磁同步电机低速小转矩状态切换的装置 |
| RU174854U1 (ru) * | 2016-12-19 | 2017-11-08 | Федеральное государственное автономное научное учреждение "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики" (ЦНИИ РТК) | Безредукторный электромеханический привод |
| CN107592047A (zh) * | 2017-09-18 | 2018-01-16 | 四川爱迪特斯科技有限公司 | 一种永磁同步电机自适应弱磁控制方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| RU 174854 U1 U1, 08.11.2017. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2805989C2 (ru) * | 2022-03-29 | 2023-10-24 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Сибирский Государственный Университет Водного Транспорта" (Фгбоу Во "Сгувт") | Способ управления синхронным электродвигателем с возбуждением от постоянных магнитов |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3758216B1 (en) | 2021-12-08 |
| EP3758216A4 (en) | 2021-04-21 |
| CN108736787A (zh) | 2018-11-02 |
| EP3758216A1 (en) | 2020-12-30 |
| US10897218B1 (en) | 2021-01-19 |
| WO2019227863A1 (zh) | 2019-12-05 |
| CN108736787B (zh) | 2019-11-05 |
| JP6964794B2 (ja) | 2021-11-10 |
| JP2021515528A (ja) | 2021-06-17 |
| US20210013821A1 (en) | 2021-01-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2740000C1 (ru) | Система и способ управления системой тяги и силовой передачи c синхронным двигателем с постоянными магнитами | |
| Abad et al. | Two-level VSC based predictive direct torque control of the doubly fed induction machine with reduced torque and flux ripples at low constant switching frequency | |
| CN103187919B (zh) | 一种永磁同步电机弱磁调速的系统和方法 | |
| CN103595325B (zh) | 一种隐极式混合励磁电机矢量控制方法 | |
| CN103684169A (zh) | 一种基于无差拍的永磁同步电机直接转矩控制方法 | |
| Patel et al. | A rotor flux estimation during zero and active vector periods using current error space vector from a hysteresis controller for a sensorless vector control of IM drive | |
| CN105162371A (zh) | 抑制开关磁阻电机转矩脉动的电机驱动系统及方法 | |
| Zhang et al. | An improved model predictive current control of permanent magnet synchronous motor drives | |
| WO2020181603A1 (zh) | 一种用于磁链观测的记忆电机绕组复用控制方法及系统 | |
| CN103595324B (zh) | 一种混合励磁电机弱磁控制方法 | |
| CN103427738A (zh) | 一种双馈感应发电机优化预测直接功率控制方法 | |
| CN205051611U (zh) | 抑制开关磁阻电机转矩脉动的电机驱动系统 | |
| WO2021082476A1 (zh) | 永磁同步电机的控制方法 | |
| Song et al. | High-dynamic four-quadrant speed adjustment of switched reluctance machine with torque predictive control | |
| Jin et al. | Virtual three-level model predictive flux control with reduced computational burden and switching frequency for induction motors | |
| CN111817627A (zh) | 一种低开关频率下双三相感应电机的离散建模与控制方法 | |
| CN108649852B (zh) | 一种改进电流环的永磁同步电机控制方法 | |
| Miloud et al. | Sensorless speed control of synchronous reluctance motors using model predictive control associated with model reference adaptive system | |
| Chikh et al. | A novel drive implementation for pmsm by using direct torque control with space vector modulation | |
| Zhang et al. | A novel direct load angle control for interior permanent magnet synchronous machine drives with space vector modulation | |
| Ananth et al. | A novel direct torque control scheme for induction machines with space vector modulation | |
| CN104270059A (zh) | 一种基于dds技术的异步电机控制器及具有其的车辆 | |
| Achari et al. | A novel Matlab/Simulink model of PMSM drive using direct torque control with SVM | |
| Dębowski et al. | Mixed-loop control of an asynchronous traction drive based on electromagnetic state stimulator concept | |
| de Azevedo et al. | Comparison of control strategies for squirrel-cage induction generator-based wind energy conversion systems |