利用转子磁通估计的感应马达磁通和转矩控制制造技术

提供一种转子磁通估计器。该转子磁通估计器包括估计模块，其根据在相电压参考系中表示的定子电压矢量、转子的旋转速度和在相电压参考系中表示的定子电流矢量，生成在相电压参考系中表示的第一转子磁通矢量和在相电压参考系中表示的第二转子磁通矢量。估计模块包括至少一个处理器，并且估计模块包括转子磁通电流模型和转子磁通电压模型。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】
技术介绍
在感应马达中，AC(交流电)电力激励定子的绕组，产生旋转的磁场，该磁场特征为具有定子磁通。该定子磁通在转子绕组中感应电流。该转子经历转矩，并且在负载下以低于定子磁通的旋转速度的速度旋转。转子的旋转速度与定子磁通的旋转速度之间的差值是转差速度，并且转子和定子磁通的位置之间的差异被称为偏离角。转子所见的变化的磁通由于定子磁通旋转速度的差异被称为转子磁通。两种普及类型的感应马达控制器，以及其所用的算法，是直接转矩控制(DTC)和磁场定向控制(FOC)。在DTC中，使用定子α和β参考系中的坐标控制转矩和定子磁通，也就是，坐标与定子的a，b相位有关，其中，在固定坐标系统中计算。在FOC中，使用转子d和q参考系中的坐标控制转子磁通、转矩电流的横向分量和转子磁通纵向分量，也就是，坐标与转子的纵轴和横轴相关，其中，在与转子同步旋转的旋转坐标系统中计算。每种类型的感应马达控制器都有优势和劣势。因此，在本
需要克服前面所述系统的缺点的解决方案。
技术实现思路
在一些实施例中，提供了转子磁通估计器。该转子磁通估计器包括估计模块，其根据在相电压参考系中表示的定子电压矢量、转子的旋转速度和在相电压参考系中表示的定子电流矢量，生成在相电压参考系中表不的第一转子磁通矢量和在相电压参考系中表不的第二转子磁通矢量。该估计模块包括至少一个处理器，并且估计模块包括转子磁通电流模型和转子磁通电压模型。在一些实施例中，提供了转子磁通估计器。该转子磁通估计器包括第一模块，其经由应用转子磁通电流模型，根据在相电压参考系中表示的定子电流矢量和转子的旋转速度，生成在相电压参考系中表示的第一转子磁通矢量。该转子磁通估计器包括第二模块，其经由应用转子磁通电压模型，根据在相电压参考系中表示的定子电压矢量、在相电压参考系中表示的定子电流矢量和估计校正因子，生成在相电压参考系中表示的第二转子磁通矢量。该转子磁通估计器包括估计器调节器，其根据在相电压参考系中表示的第一转子磁通矢量和在相电压参考系中表示的第二转子磁通矢量，生成估计校正因子，其中至少第一模块、第二模块或估计器调节器包括处理器。在一些实施例中，提供了估计转子磁通的方法。该方法包括根据在相电压参考系中表示的定子电流矢量和转子的旋转速度，经由应用转子磁通电流模型，产生在相电压参考系中表不的第一转子磁通矢量。该方法包括根据在相电压参考系中表不的定子电流矢量、在相电压参考系中表示的定子电压矢量和估计校正因子，经由应用转子磁通电压模型，产生在相电压参考系中表不的第二转子磁通矢量。该方法包括根据第一转子磁通矢量和第二转子磁通矢量之间的差值产生估计校正因子，其中，至少一种方法操作通过处理器被执行。根据下列【具体实施方式】结合附图，实施例的其他方面和优点将变得明显，其中附图通过示例方式示出所描述的实施例的原理。【附图说明】通过参考下列描述并结合附图可以最好地理解所描述的实施例及其优点。这些图形在形式和细节上绝不限制任何改变，在不脱离所描述实施例的精神和范围的情况下，本领域的技术人员可以对所描述的实施例进行改变。图1是根据本专利技术的感应马达控制器的原理图。图2是说明定子磁通参考系的纵轴线和横轴线(d和q)相对于相电压参考系的X轴线和y轴线旋转的矢量图，如图1的原理图所述。图3是图1中感应马达控制器的实施例的原理图。图4是图3中磁通和转矩估计器的实施例的原理图。图5是图3中磁通和转矩限制器的实施例的原理图。图6是图1和图3中转矩调节器的实施例的原理图。图7是图1和图3中磁通调节器的实施例的原理图。图8是估计转子磁通的方法的流程图，其能够在图1和图3至图7中的感应马达控制器的实施例中实施。【具体实施方式】感应马达控制器，其实施例在图1至图8中示出以及在此被描述，具有不同于场定向控制(FOC)和直接转矩控制(DTC)感应马达控制器的特征和操作。本感应马达控制器通过转子磁通调节器回路和转矩调节器回路执行转子磁通和转矩控制，并且在定子磁通参考系和相电压参考系中操作。该转子磁通和转矩调节器回路在定子磁通参考系中被(至少部分)处理。这对比于控制转矩和定子磁通的DTC，DTC在静态的(S卩非旋转的)参考系中执行计算，并且对比F0C，F0C在对齐于受控的特定磁通的参考系中执行计算，以及其他差异。在定子磁通参考系中控制转子磁通作为可调节的变量，在本系统中，对比其它系统和方法，在转子磁通参考系中控制转子磁通作为可调节的变量，或者在定子磁通参考系中控制定子磁通作为可调节的变量。对比于很多(或所有)要求电流控制的FOC控制器，本感应马达控制器的实施例可以在没有电流调节回路的情况下操作。在本感应马达控制器中，转矩调节器和磁通调节器生成命令定子电压矢量，其在定子磁通参考系中被表示。该矢量被旋转并变换成相电压参考系中的矢量，从中导出感应马达的AC(交流电)电力。附加的模块为转矩调节器回路和转子磁通调节器回路提供反馈，也将在下面进一步描述。本文公开详细的说明实施例。然而，本文公开的具体功能细节仅代表描述实施例的目的。但是，实施例可以以许多替换形式体现，不应该构建为仅限于在此阐述的实施例。应该理解，尽管本文使用术语第一、第二等描述步骤或计算，这些步骤或计算不应被这些术语限制。这些术语仅用来将其中一个步骤或计算与另一个步骤或计算区分开。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一计算可以被称为第二计算，并且类似地，第二步骤可以被称为第一步骤。如本文使用的，术语“和/或”和符号包括相关列举条目中的一个或更多个的任意和全部结合。如本文所用的，单数形式“一个(a和an)和“该(the)”旨在也包括复数形式，除非上下文另外清楚指出。将进一步理解，术语“包括”，和/或“包含”，当在本文中使用时，说明所述特征、整数、步骤、操作、元素和/或部件存在，但不排除一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、元素、部件和/或组群的存在和添加。因此，本文使用的术语仅用来描述具体实施例的目的且并不旨在限制。还应该注意，在一些替代实施方式中，示出的功能/动作可以不按照图中示出的顺序发生。例如，连续示出的两个附图可以基本同时执行或有时可以以相反顺序执行，这取决于涉及的功能/动作。图1示出感应马达控制器在定子磁通参考系和相电压参考系中操作。该感应马达控制器向感应马达106提供AC(交流电)电力，例如提供三相电力到三相感应马达。转矩调节器108操作转矩调节器回路116，并且利用此生成投影到定子磁通参考系中的横(q)轴线上的命令定子电压矢量，该矢量投影或分量被表示为Vqsc。转子磁通调节器110操作转子磁通调节器回路114，并且利用此生成投影到定子磁通参考系中的纵轴线(d)上的命令定子电压矢量，该矢量投影或分离被表示为Vdsc。定子磁通参考系102关于图2将被进一步讨论。定子磁通参考系102中的物理量，如果是矢量就被认定为“dq”，如果是矢量的纵轴分量就被认定为“d”，如果是矢量的横向分量就被认为是“q”。因此，转矩调节器108和转子磁通调节器110—起生成命令定子电压矢量Vdsc、Vqsc，其在定子磁通参考系102中表示。转矩调节器108和转子磁通调节器110都在定子磁通参考系102中操作。在所示的实施例中，转矩调节器108和磁通调节器110是分开的模块，但是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转子磁通估计器，包括：估计模块，其根据在相电压参考系中表示的定子电压矢量、转子的旋转速度以及在所述相电压参考系中表示的定子电流矢量，生成在相电压参考系中表示的第一转子磁通矢量和在所述相电压参考系中表示的第二转子磁通矢量；所述估计模块包括至少一个处理器；以及所示估计模块包括转子磁通电流模型和转子磁通电压模型。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y·唐，
申请(专利权)人：阿提瓦公司，
类型：发明
国别省市：美国;US