一种永磁同步电机的自动标定方法、系统和控制器与流程

文档序号:12374272阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种永磁同步电机的自动标定方法,其特征在于,包括如下操作:

启动永磁同步电机:以预设电流初始值和预设电流初始角度的驱动电流作为当前驱动电流驱动所述永磁同步电机运转;

记录电机转矩:将所述当前驱动电流的电流角度按预设角度标定步长进行增加,直到预设角度标定限值,并记录每次增加后所述永磁同步电机输出的转矩值和与所述转矩值相对应的电流角度;当所述当前驱动电流的电流角度达到或超过预设角度标定限值时执行计算最大转矩操作;

所述计算最大转矩:将所述记录电机转矩操作中得到的多个转矩值进行比较,找出并记录其中最大的转矩值,将其作为标定转矩值,并同时记录与所述标定转矩值对应的电流角度,并将其作为标定角度;当所述当前驱动电流的电流值达到或超过预设电流标定限值时,进行数表生成操作,否则,则执行电流值步进操作;

所述电流值步进:将所述永磁同步电机的驱动电流的电流角度置为所述预设电流初始角度、电流值提高预设电流标定步长,将调整后的所述永磁同步电机的驱动电流作为所述当前驱动电流驱动所述永磁同步电机运转,并执行所述记录电机转矩操作;

所述数表生成:将与每一所述当前驱动电流对应的所述标定转矩值记录为转矩数组,将与每一所述当前驱动电流所对应的所述标定角度记录为角度数组,生成包含述当前驱动电流的电流值、所述转矩数组和所述角度数组,用于控制所述永磁同步电机正常运转的三维数表。

2.如权利要求1所述的自动标定方法,其特征在于,还包括在所述启动永磁同步电机操作之前进行运行参数初始操作,其中:

所述运行参数初始:预置所述预设电流初始值、所述预设电流初始角度、所述预设角度标定步长、所述预设角度标定限值、所述预设电流标定步长和所述预设电流标定限值。

3.如权利要求1所述的自动标定方法,其特征在于,还包括数据后处理操作:

所述数据后处理:从所述三维数表查找与单位转矩相匹配的所述当前驱动电流的电流值和所述标定角度,将所述当前驱动电流的电流值作为标定电 流值;得到包含多个与每一所述单位转矩对应的所述标定电流值和所述标定角度,将多个所述标定电流值作为标定电流值数组,将多个所述标定角度作为标定角度数组;进一步得到包含多个单位转矩、所述标定电流值数组和所述标定角度数组、用于控制所述永磁同步电机正常运转的最大转矩电流比三维控制数组。

4.如权利要求3所述的自动标定方法,其特征在于,所述根据所述三维数表查找与单位转矩相匹配的所述当前驱动电流的电流值和所述标定角度,包括:

将所述单位转矩从预设最小标定转矩开始按预设标定转矩步长增大至预设最大标定转矩;

在增大所述单位转矩过程中,将所述单位转矩与所述转矩数组中的所述标定转矩值进行对比,当所述标定转矩值处于以所述单位转矩为中心的预设阈值范围之内时,将与所述标定转矩值对应的所述当前驱动电流的电流值作为所述标定电流值,将所述标定电流值对应的电流角度作为所述标定角度;

所述预设阈值的下限为所述单位转矩减去预设转矩值,所述预设阈值的上限为所述单位转矩加上所述预设转矩值。

5.一种永磁同步电机的自动标定系统,其特征在于,包括启动模块、记录电机转矩模块、计算最大转矩模块、电流值步进模块和数表生成模块,其中:

所述启动模块用于以预设电流初始值和预设电流初始角度的驱动电流作为当前驱动电流驱动所述永磁同步电机运转;

所述记录电机转矩模块用于将所述当前驱动电流的电流角度按预设角度标定步长进行增加,直到预设角度标定限值,并记录每次增加后所述永磁同步电机输出的转矩值和与所述转矩值相对应的电流角度;当所述当前驱动电流的电流角度达到或超过预设角度标定限值时输出计算最大转矩信号;

所述计算最大转矩模块用于根据所述计算最大转矩信号将所述记录电机转矩操作中得到的多个转矩值进行比较,找出并记录其中最大的转矩值,将其作为标定转矩值,并同时记录与所述标定转矩值对应的电流角度,并将其作为标定角度;当所述当前驱动电流的电流值达到或超过预设电流标定限值时,输出数表生成信号,否则,则输出电流值步进信号;

所述电流值步进模块用于根据所述电流值步进信号将所述永磁同步电机的驱动电流的电流角度置为所述预设电流初始角度、电流值提高预设电流标定步长,将调整后的所述永磁同步电机的驱动电流作为所述当前驱动电流驱动所述永磁同步电机运转,并控制所述记录电机转矩模块再次工作;

所述数表生成模块用于根据所述数表生成信号将与每一所述当前驱动电流对应的所述标定转矩值记录为转矩数组,将与每一所述当前驱动电流所对应的所述标定角度记录为角度数组,生成包含述当前驱动电流的电流值、所述转矩数组和所述角度数组,用于控制所述永磁同步电机正常运转的三维数表。

6.如权利要求5所述的自动标定系统,其特征在于,还包括运行参数初始模块,其中:

所述运行参数初始模块用于预置所述预设电流初始值、所述预设电流初始角度、所述预设角度标定步长、所述预设角度标定限值、所述预设电流标定步长和所述预设电流标定限值。

7.如权利要求5所述的自动标定系统,其特征在于,还包括数据后处理模块,其中:

所述数据后处理模块用于从所述三维数表查找与单位转矩相匹配的所述当前驱动电流的电流值和所述标定角度,将所述当前驱动电流的电流值作为标定电流值;得到包含多个与每一所述单位转矩对应的所述标定电流值和所述标定角度,将多个所述标定电流值作为标定电流值数组,将多个所述标定角度作为标定角度数组;进一步得到包含多个单位转矩、所述标定电流值数组和所述标定角度数组、用于控制所述永磁同步电机正常运转的最大转矩电流比三维控制数组。

8.如权利要求7所述的自动标定系统,其特征在于,所述数据后处理模块包括单位转矩步进单元和转矩比对单元,其中:

所述单位转矩步进单元用于将所述单位转矩从预设最小标定转矩开始按预设标定转矩步长增大至预设最大标定转矩;

所述转矩比对单元用于在增大所述单位转矩过程中,将所述单位转矩与所述转矩数组中的所述标定转矩值进行对比,当所述标定转矩值处于以所述单位转矩为中心的预设阈值范围之内时,将与所述标定转矩值对应的所述当 前驱动电流的电流值作为所述标定电流值,将所述标定电流值对应的电流角度作为所述标定角度;

所述预设阈值的下限为所述单位转矩减去预设转矩值,所述预设阈值的上限为所述单位转矩加上所述预设转矩值。

9.如权利要求8所述的自动标定系统,其特征在于,所述预设转矩值为0.2牛·米。

10.一种永磁体同步电机的控制器,应用于永磁同步电机拖动系统,其特征在于,设置有如权利要求5~9任一项所述的自动标定系统。

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