永磁同步电机及永磁同步电机的控制方法、控制装置的制造方法_3

文档序号:9226068阅读:来源:国知局
足上述关系式(2)。需要说明的是,AV是为保证控制器中的电流控制器工作在线性 状态所必须满足的电压裕量,并且AV> 0。
[0082] 只要控制器在控制驱动器10时满足上述公式(2)所示的条件,如图4所示,即可 保证电机在整个电源周期都工作在电动状态,并且直流母线电压的最小值V2m的大小随着 负载大小、功率条件及转速大小的变化而变化,从而使电机在不同负载和转速范围内使电 机的输出功率和效率最大化。
[0083] 根据本发明实施例的永磁同步电机的控制装置,控制器在电机的运行过程中根据 电机的d轴电流idPq轴电流i^计算电机的电压矢量Vi,并通过控制q轴电流iq为0以 根据电机的电压矢量%获取电机的电压矢量的最小值Vlm,以及判断最小值Vlm是否大于等 于直流母线电压Vd。的^倍,其中,如果最小值Vlm大于等于直流母线电压Vd。的;'倍,控 制器则控制驱动器向电机输出的有功分量为零,以保证永磁同步电机在整个电源周期都工 作在电动状态,而且,该直流母线电压的最小值随着负载、功率以及转速的变化而变化,使 电机在不同负载和转速范围内的输出功率和效率最大化。
[0084] 此外,本发明的实施例还提出了一种永磁同步电机,其包括上述的永磁同步电机 的控制装置。
[0085] 该永磁同步电机通过上述的永磁同步电机的控制装置,能够有效保证永磁同步电 机在整个电源周期都工作在电动状态。
[0086] 在本说明书的描述中,参考术语"一个实施例"、"一些实施例"、"示例"、"具体示 例"、或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特 点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不 必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任 一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技 术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结 合和组合。
[0087] 此外,术语"第一"、"第二"仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性 或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或 者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,"多个"的含义是至少两个,例如两个, 三个等,除非另有明确具体的限定。
[0088] 流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括 一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部 分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺 序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明 的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0089] 在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是 用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以 供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指 令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置 或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传 播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使 用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个 布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读 存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光 盘只读存储器(CDR0M)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其 他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必 要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器 中。
[0090] 应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述 实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件 或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下 列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路 的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场 可编程门阵列(FPGA)等。
[0091] 本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步 骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介 质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0092] 此外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以 是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模 块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如 果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机 可读取存储介质中。
[0093] 上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描 述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限 制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变 型。
【主权项】
1. 一种永磁同步电机的控制方法,其特征在于,包括以下步骤: 在电机的运行过程中,根据所述电机的d轴电流iJP q轴电流i q计算所述电机的电压 矢量V1; 通过控制所述q轴电流^为〇以根据所述电机的电压矢量V :获取所述电机的电压矢 量的最小值Vlm; 判断所述最小值Vlm是否大于等于直流母线电压Vd。的^倍;以及 如果所述最小值Vlm大于等于直流母线电压Vd。的^倍,则控制驱动器向所述电机输 出的有功分量为零。2. 根据权利要求1所述的永磁同步电机的控制方法,其特征在于,根据以下公式计算 所述最小值VlD1:其中,Rs为所述电机的定子电阻,Ld为所述电机的d轴电感,A af为所述电机的转子永 磁体磁链,为所述电机的电角速度。3. 根据权利要求1所述的永磁同步电机的控制方法,其特征在于,在所述电机的整个 电源周期内,所述最小值Vlm与所述直流母线电压的最小值之间满足以下关系式,以使所述 电机在所述整个电源周期内处于电动状态: V2m-^3Vlm+AV 其中,V2m为所述直流母线电压的最小值,AV为预设的电压裕量且大于0。4. 根据权利要求1所述的永磁同步电机的控制方法,其特征在于,所述驱动器为无电 解电容驱动器。5.-种永磁同步电机的控制装置,其特征在于,包括: 驱动器,所述驱动器的正输入端与直流母线正极端相连,所述驱动器的负输入端与直 流母线负极端相连,所述驱动器的三相输出端与电机相连;以及 控制器,所述控制器在电机的运行过程中根据所述电机的d轴电流iJP q轴电流i 5计 算所述电机的电压矢量%,并通过控制所述q轴电流^为0以根据所述电机的电压矢量V : 获取所述电机的电压矢量的最小值Vlm,以及判断所述最小值Vlm是否大于等于直流母线电 压Vd。的^倍,其中,如果所述最小值Vlm大于等于直流母线电压Vd。的;^倍,所述控制器 则控制所述驱动器向所述电机输出的有功分量为零。6. 根据权利要求5所述的永磁同步电机的控制装置,其特征在于,所述控制器根据以 下公式计算所述最小值Vlm:其中,Rs为所述电机的定子电阻,Ld为所述电机的d轴电感,A af为所述电机的转子永 磁体磁链,为所述电机的电角速度。7. 根据权利要求5所述的永磁同步电机的控制装置,其特征在于,在所述电机的整个 电源周期内,所述最小值Vlm与所述直流母线电压的最小值之间满足以下关系式,以使所述 电机在所述整个电源周期内处于电动状态:其中,V2m为所述直流母线电压的最小值,AV为预设的电压裕量且大于0。8. 根据权利要求5所述的永磁同步电机的控制装置,其特征在于,所述驱动器为无电 解电容驱动器。9. 一种永磁同步电机,其特征在于,包括根据权利要求5-8中任一项所述的永磁同步 电机的控制装置。
【专利摘要】本发明公开了一种永磁同步电机的控制方法,包括以下步骤:在电机的运行过程中,根据电机的d轴电流id和q轴电流iq计算电机的电压矢量V1;通过控制q轴电流iq为0以根据电机的电压矢量V1获取电机的电压矢量的最小值V1m;判断最小值V1m是否大于等于直流母线电压Vdc的倍;以及如果最小值V1m大于等于直流母线电压Vdc的倍,则控制驱动器向电机输出的有功分量为零。该控制方法能够有效保证永磁同步电机在整个电源周期都工作在电动状态。本发明还公开了一种永磁同步电机的控制装置以及一种永磁同步电机。
【IPC分类】H02P21/00
【公开号】CN104953910
【申请号】CN201510363814
【发明人】肖有文
【申请人】广东美的制冷设备有限公司, 美的集团股份有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月25日
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