本发明属于永磁电机弱磁控制领域，具体涉及一种永磁电机弱磁控制参数离线标定和弱磁控制实现方法。
背景技术：
：：1、现有的军、民用飞机系统复杂多样，主要包括电气系统、液压系统、气压系统以及燃料液压系统等，降低了飞机的运行可靠性及系统传动效率。面临环境污染日益严重与全球能源紧张等多重压力，同时考虑到飞机本身要提高运行性能的需求，近几年来，全电飞机技术得到了快速发展。而代替传统系统的驱动电机系统得到大量的应用。2、驱动电机及控制技术作为全电飞机的关键技术之一，性能要求较常规电机更高，具体而言：需要在苛刻的环境和工况下，具有高功率密度、高转矩过载能力、高可靠性等优势。在飞机空气压缩泵的控制采用高功率密度的永磁电机进行调速，可以高转速、高功率密度和高可靠性的要求。在实际使用中空气压缩泵的转速较高，最高转速一般能达到40000rpm以上，需要永磁电机具有一定的弱磁能力。传统的弱磁方式在一般做法就是控制器实时监测电机端电压，然后与逆变器最大极限值进行比较，一旦超过，就会通过一个电压闭环pi控制器进行调节，在d轴上增加输出一个弱磁电流，来减弱磁场的效果来弱磁。这种弱磁控制方法，在中高速阶段，特别是转矩比较大的时候，pi调节参数不合适时，很容易出现电压饱和现象，导致系统的动态特性较差，严重时，会出现失控现象，导致系统过流。技术实现思路1、发明目的：提供一种永磁电机弱磁控制参数离线标定和弱磁控制实现方法，解决系统弱磁调速控制较差的问题。2、技术方案：3、一种永磁电机弱磁控制参数离线标定和弱磁控制实现方法，包括：4、步骤一：在同一的转速wr条件下，给定不同的电流矢量is和电流角β，记录电流基波is在d轴的分量id、电流基波is在q轴的分量iq、转矩数据te，电机输出端的电流基波is、电压基波us和相位角φ；5、步骤二：根据电流基波is在d轴的分量id、电流基波is在q轴的分量iq、转矩数据te，电机输出端的电流基波is、电压基波us和相位角φ，确定电机全速度范围内离线处理的电流数据表，iq～table(udc，wr，te)，id～table(udc，wr，te)。6、进一步地，步骤一之前还包括：7、设定当前直流母线电压为系统工作的40％左右，测功机工作在转速模式，转速控制在额定值的15％左右，控制器工作在电流给定模式；控制器的水温控制在最高工作点。8、进一步地，步骤一，具体包括：9、步骤11：在同一转速条件下，给定恒定的电流基波is为0.05*imax(被测电机工作最大允许电流)和电流角β＝90°，记录电流基波is在d轴的分量id、电流基波is在q轴的分量iq、转矩数据te，电机输出端的电流基波is、电压基波us和相位角φ；以5°的增量增加电流角β，记录电流基波is在d轴的分量id、电流基波is在q轴的分量iq、转矩数据te，电机输出端的电流基波is、电压基波us和相位角φ，直到β＝180°；10、步骤12：调整is幅值的大小，增加0.05*imax的量，使is的值为0.1*imax，重新调整电流角的角度电流角β＝90°，记录电流基波is在d轴的分量id、电流基波is在q轴的分量iq、转矩数据te，电机输出端的电流基波is、电压基波us和相位角φ；以5°的增量增加电流角β，记录电流基波is在d轴的分量id、电流基波is在q轴的分量iq、转矩数据te，电机输出端的电流基波is、电压基波us和相位角φ，直到β＝180°；11、步骤13：调整is幅值的大小，不断重复步骤12，直到is的值大于等于imax。12、进一步地，步骤二，具体包括：13、利用电流基波is在d轴的分量id、电流基波is在q轴的分量iq、转矩数据te，电机输出端的电流基波is、电压基波us和相位角φ，求解各转矩工作的mtpa点，确定mtpa曲线；14、以mtpa点为边界，寻找不同转矩和不同转速wr在id、iq平面内的交叉点，确定弱磁曲线数据表；15、利用电流基波is在d轴的分量id、电流基波is在q轴的分量iq、转矩数据te，电机输出端的电流基波is、电压基波us和相位角φ，求解各个转速下的mtpv曲线点，确定mtpv曲线；16、以mpta曲线和mtpv曲线为边界将弱磁曲线数据表合成为电机全速度范围内离线处理的电流数据表：iq～table(udc，wr，te)，id～table(udc，wr，te)。17、进一步地，确定mtpa曲线的过程中，需要满足以下条件：(iq)2+(id)2≤(ismax)2，其中，ismax为最大允许运行电流，当不满足上述条件后，计算终止。18、进一步地，确定mtpa曲线，具体包括：19、计算在id、iq平面内的恒转矩曲线：其中，d轴电感ld，q轴电感lq，ψf为电机永磁体转子磁链，转矩te；20、求id、iq的坐标轴原点到恒转矩曲线的线段最短点，即各转矩工作的mtpa点。21、进一步地，d轴电感ld和q轴电感lq的参数表通过以下公式获得：22、其中，d轴电压ud、q轴电压uq、id、iq的获取通过功率分析仪测量电机输出端的电压、电流基波和相位获得，rs为电机定子内阻，wr为电机当前转速，ψf为电机永磁体转子磁链。23、进一步地，确定mtpv曲线，具体包括：24、计算在id、iq平面内的恒转矩曲线：其中，d轴电感ld，q轴电感lq，ψf为电机永磁体转子磁链，转矩te；25、求恒转速曲线对应的最大转矩点，即各转矩工作的mtpv点，其中，恒转速曲线为：其中，udc为当前电压采样值，转速wr。26、有益效果：27、采用本发明，可以实现永磁同步电机的全速度范围内稳定运行，在弱磁区间的数据离线处理方式简单，不需要对电机进行全速度和全电压范围内的标定工作，即可实现全速度范围内的数据标定工作，节省标定时间。技术特征：1.一种永磁电机弱磁控制参数离线标定和弱磁控制实现方法，其特征在于，包括：2.根据权利要求1所述的永磁电机弱磁控制参数离线标定和弱磁控制实现方法，其特征在于，步骤一之前还包括：3.根据权利要求1所述的永磁电机弱磁控制参数离线标定和弱磁控制实现方法，其特征在于，步骤一，具体包括：4.根据权利要求1所述的永磁电机弱磁控制参数离线标定和弱磁控制实现方法，其特征在于，步骤二，具体包括：5.根据权利要求1所述的永磁电机弱磁控制参数离线标定和弱磁控制实现方法，其特征在于，确定mtpa曲线的过程中，需要满足以下条件:(iq)2+(id)2≤(ismax)2，其中，ismax为最大允许运行电流，当不满足上述条件后，计算终止。6.根据权利要求1所述的永磁电机弱磁控制参数离线标定和弱磁控制实现方法，其特征在于，确定mtpa曲线，具体包括：7.根据权利要求6所述的永磁电机弱磁控制参数离线标定和弱磁控制实现方法，其特征在于，d轴电感ld和q轴电感lq的参数表通过以下公式获得：8.根据权利要求1所述的永磁电机弱磁控制参数离线标定和弱磁控制实现方法，其特征在于，确定mtpv曲线，具体包括：技术总结本发明属于永磁电机弱磁控制领域，具体涉及一种永磁电机弱磁控制参数离线标定和弱磁控制实现方法。包括：步骤一：在同一的转速w<subgt;r</subgt;条件下，给定不同的电流矢量is和电流角β，记录电流基波is在d轴的分量id、电流基波is在q轴的分量iq、转矩数据Te，电机输出端的电流基波is、电压基波us和相位角Ф；步骤二：根据电流基波is在d轴的分量id、电流基波is在q轴的分量iq、转矩数据Te，电机输出端的电流基波is、电压基波us和相位角Ф，确定电机全速度范围内离线处理的电流数据表，i<subgt;q</subgt;～table(u<subgt;dc</subgt;，w<subgt;r</subgt;，T<subgt;e</subgt;),i<subgt;d</subgt;～table(u<subgt;dc</subgt;，w<subgt;r</subgt;，T<subgt;e</subgt;)。技术研发人员：吴静,何玮栋,卢健伟,李凯锋,张旭受保护的技术使用者：天津航空机电有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/17