一种永磁同步电机的弱磁控制方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及永磁同步电机领域，尤其涉及一种永磁同步电机的弱磁控制方法和装 置。
【背景技术】
[0002] 永磁同步电机的矢量控制技术因其能够使永磁同步电机获得很好的瞬态响应特 性，实现对负载扰动和给定值变化的快速响应，而得到广泛应用。在永磁同步电机的矢量控 制过程中，当牵引逆变器提供给永磁同步电机的电压达到最大值时，通过减小永磁同步电 机的磁场（即对永磁同步电机进行弱磁控制）能够降低永磁同步电机的反电势，从而升高 转子的转速。
[0003] 目前，可以通过一定的方法使d轴（即直轴）电流小于0,从而利用其去磁作用减 小永磁同步电机的磁场，进而实现弱磁控制。现有技术中，可以通过下述方法使d轴电流小 于〇 :利用d轴电压Vdr和q轴电压Vqr计算得到中线相位电压Vr;将Vr与参考电压Vbase 比较，最终由负反馈PI(ProportionalIntegral，比例积分）调节得到负的Idr(即d轴电 流）。该方法的实现框图如图1所示。
[0004] 由于上述方案通过PI调节实现弱磁控制，而PI调节会带来如下问题：PI参数调 试时间长；容易产生积分饱和，导致系统性能变差。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例提供一种永磁同步电机的弱磁控制方法和装置，用以缩短调试时 间，并提1?系统性能。
[0006] 为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
[0007] 第一方面，提供一种永磁同步电机的弱磁控制方法，包括：
[0008] 根据直流母线电压的实际值获得d轴电流的第一调节值；
[0009] 根据转子的指标参数的实际值获得d轴电流的第二调节值；所述指标参数包括以 下任一种：频率、角频率、转速；
[0010] 根据所述第一调节值和所述第二调节值，获得d轴电流的调节值；
[0011] 根据d轴电流初始给定值和所述d轴电流的调节值，获得d轴电流的目标值；其 中，所述d轴电流的目标值为负值；
[0012] 根据所述d轴电流的目标值控制所述永磁同步电机运行。
[0013] 结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述根据所述第一调节值和所述第 二调节值，获得d轴电流的调节值，包括：
[0014] 将所述第一调节值与所述第二调节值相乘，得到d轴电流的调节值。
[0015] 结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述根据 直流母线电压的实际值获得d轴电流的第一调节值，包括：
[0016] 根据所述永磁同步电机的负载特性和直流母线电压的实际值获得d轴电流的第 一调节值。
[0017] 结合第一方面的第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式，在第三种可能 的实现方式中，所述直流母线电压的实际值与所述第一调节值成线性关系；和/或，所述指 标参数的实际值与所述第二调节值成线性关系。
[0018] 结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述将所 述第一调节值与所述第二调节值相乘，得到d轴电流的调节值，包括：
[0019] 将所述第一调节值与所述第二调节值相乘，得到中间调节值；
[0020] 将所述中间调节值进行限幅后，得到d轴电流的调节值。
[0021] 第二方面，提供一种永磁同步电机的弱磁控制装置，包括：
[0022] 第一调节值获取单元，用于根据直流母线电压的实际值获得d轴电流的第一调节 值；
[0023]第二调节值获取单元，用于根据转子的指标参数的实际值获得d轴电流的第二调 节值；所述指标参数包括以下任一种：频率、角频率、转速；
[0024] d轴电流的调节值获取单元，用于根据所述第一调节值和所述第二调节值，获得d 轴电流的调节值；
[0025]d轴电流的目标值获取单元，用于根据d轴电流初始给定值和所述d轴电流的调节 值，获得d轴电流的目标值；其中，所述d轴电流的目标值为负值；
[0026]控制单元，用于根据所述d轴电流的目标值控制所述永磁同步电机运行。
[0027] 结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，所述d轴电流的调节值获取单元具 体用于，将所述第一调节值与所述第二调节值相乘，得到d轴电流的调节值。
[0028] 结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述第一 调节值获取单元具体用于，根据所述永磁同步电机的负载特性和直流母线电压的实际值获 得d轴电流的第一调节值。
[0029] 结合第二方面的第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式，在第三种可能 的实现方式中，所述直流母线电压的实际值与所述第一调节值成线性关系；和/或，所述指 标参数的实际值与所述第二调节值成线性关系。
[0030] 结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述d轴 电流的调节值获取单元具体用于：
[0031] 将所述第一调节值与所述第二调节值相乘，得到中间调节值；
[0032]将所述中间调节值进行限幅后，得到d轴电流的调节值。
[0033]本方案通过分别获取直流母线电压和转子的指标参数的实际值对d轴电流的影 响，得到第一调节值和第二调节值；根据第一调节值和第二调节值获得为负值的d轴电流 的目标值，根据d轴电流的目标值控制永磁同步电机运行。与现有技术相比，本方案不需要 采用PI调节，因此能够缩短调试时间，并能够防止因PI调节易产生积分饱和导致的系统性 能差的问题。
【附图说明】
[0034] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0035] 图1为现有技术中的一种永磁同步电机的弱磁控制方法的实现框图；
[0036] 图2为本发明实施例一提供的一种永磁同步电机的弱磁控制方法的流程示意图；
[0037] 图3为本发明实施例二提供的一种永磁同步电机的弱磁控制方法的流程示意图；
[0038] 图4为本发明实施例二提供的一种永磁同步电机的弱磁控制方法的实现框图；
[0039] 图5为本发明实施例二提供的另一种永磁同步电机的弱磁控制方法的实现框图；
[0040] 图6为本发明实施例三提供的一种永磁同步电机的弱磁控制装置的结构示意图；
[0041] 图7为本发明实施例四提供的一种永磁同步电机的弱磁控制装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0042] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0043] 需要说明的是，本文中术语"和/或"，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示 可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这 三种情况。
[0044] 实施例一
[0045] 如图2所示，为本发明实施例提供的一种永磁同步电机的弱磁控制方法，包括：
[0046] 201 :根据直流母线电压的实际值获得d轴电流的第一调节值。
[0047] 示例性的，本发明实施例中的"永磁同步电机"可以应用于多种设备中，该设备可 以为直流压缩机等。本发明实施例的执行主体可以为控制器，该控制器可以为永磁同步电 机所在的设备中的控制单元，也可以为独立于永磁同步电机所在的设备的实体
[0048] "直流母线电压"是指牵引逆变器的直流母线电压。具体实现时，该方法还可以包 括：获取直流母线电压的实际值；具体可以利用现有技术中的方法实现。
[0049] 为了说明直流母线电压对d轴电流的影响，首先说明下述公式1和公式2 :
压矢量在d轴的投影，Uq是牵引逆变器提供给永磁同步电机的电压矢量在q轴（交轴）的 投影，Vd是转子（永磁体）的磁链在d轴的投影，Vq是磁链在q轴的投影，1^是(1轴电感， Lq是q轴的电感，《为转子的实际角频率，R1为定子电阻，^是转子坐标下的d轴电流，iq 是转子坐标下的q轴电流。
[0052]由于在对永磁同步电机进行弱磁控制时，永磁同步电机一般处于高频 运行时，此时可忽略定子电阻的压降，因此根据公式1和公式2可以得到公式3:
[0053]根据公式5可知，影响id的参数包括：Udc、《、iq、Ld、Lq和Vf。一般地，Udc和《 对id的影响较大。由于在对永磁同步电机进行弱磁控制时，d轴电流为负值；因此，根据公 式5可知，当w恒定时，id的绝对值随着Ud。的增大而减小，也就是说，Ud。与id的绝对值成 反比,Ud。与id的成正比；当Ud。恒定时，id的绝对值随着to的增大而增大，也就是说，to与 、的绝对值成正比，《与、的成反比。本发明实施例中，将Ud。对、的影