一种永磁电机谐波扭矩控制方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种永磁电机谐波扭矩控制方法、装置、设备及介质，涉及谐波控制领域，包括：获取电机电流控制电路中的初始电流，其中，所述初始电流包括d轴电流和q轴电流；预先获取电机最大转矩电流比曲线以及位于初始电流下5次和7次谐波的幅值、相移；根据所述幅值、相移以及最大转矩电流比曲线分别计算与d轴电流和q轴电流对应的谐波控制电流，以生成包含所述谐波控制电流的谐波控制指令；采用设置于电机电流控制电路中的谐波电流控制模块，根据所述谐波控制指令执行对所述初始电流的谐波控制，以抑制5次和7次谐波，解决电机电流中谐波造成系统噪声较大的问题。系统噪声较大的问题。系统噪声较大的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种永磁电机谐波扭矩控制方法、装置、设备及介质


[0001]本专利技术涉及谐波控制领域，尤其涉及一种永磁电机谐波扭矩控制方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]在永磁同步电机稳态运行中，逆变器开关器件的死区等非线性特性，或磁路磁饱和效应、转子磁极结构等引起的气隙磁场畸变均将造成电机电流波形畸变，使电机电流中含有5、7、11、13次等一系列谐波分量。这些谐波电流分量，尤其是所占比重较大的5、7次谐波电流分量，会在永磁同步电机的定子绕组以及铁芯中产生附加损耗，降低电机的运行效率，当车用永磁电机设计造成的电机谐波扭矩较大时，会导致传动系统的NVH(Noise、Vibration、Harshness)噪声较大的问题。

技术实现思路

[0003]为了克服上述技术缺陷，本专利技术的目的在于提供一种永磁电机谐波扭矩控制方法、装置、设备及介质，用于解决电机电流中5次和7次谐波造成系统噪声较大的问题。
[0004]本专利技术公开了一种永磁电机谐波扭矩控制方法，包括：
[0005]获取电机电流控制电路中的初始电流，其中，所述初始电流包括d轴电流和q轴电流；
[0006]预先获取电机最大转矩电流比曲线以及位于初始电流下5次和7次谐波的幅值、相移；
[0007]根据所述幅值、相移以及最大转矩电流比曲线分别计算与d轴电流和q轴电流对应的谐波控制电流，以生成包含所述谐波控制电流的谐波控制指令；
[0008]采用设置于电机电流控制电路中的谐波电流控制模块，根据所述谐波控制指令执行对所述初始电流的谐波控制，以抑制5次和7次谐波。
[0009]优选地，所述根据所述谐波幅值、相移以及最大转矩电流比曲线分别计算与d轴电流和q轴电流对应的谐波控制电流，包括：
[0010]所述d轴电流和q轴电流中均包含直流分量和谐波分量；
[0011]采用预设的扭矩方程根据所述5次和7次谐波的幅值、相移建立d轴电流和q轴电流的直流分量、谐波分量与扭矩之间的函数关系；
[0012]在所述函数关系下分别预先定义扭矩中的谐波电磁扭矩和谐波磁阻扭矩，以获得包含预设参数的d轴电流和q轴电流中的谐波分量表达；
[0013]根据所述最大转矩电流比曲线生成矩阵与预设参数的映射关系表，并从中获取与d轴电流和q轴电流的直流分量匹配的预设参数；
[0014]根据所述预设参数和所述谐波分量表达确定d轴电流和q轴电流对应的谐波控制电流。
[0015]优选地，预设的扭矩方程表示为：
[0016]其中，i
d
＝i
d0
+i
dh
；i
q
＝i
q0
+i
qh
；
[0017]其中，λ
d
＝L
d
i
d
+λ
f
+λ
df_har
；λ
q
＝L
q
i
q
+λ
qf_har
；
[0018]其中，i
d
为d轴电流；i
q
为q轴电流；
[0019]其中，P为极对数；λ
f
为电机基波磁链；i
d0
为d轴电流中直流分量；i
dh
为d轴电流中谐波分量；λ
df_har
为d轴电流中谐波分量对应的谐波磁链；i
q0
为q轴电流中直流分量；i
qh
为q轴电流中谐波分量；λ
qf_har
为q轴电流中谐波分量对应的谐波磁链；
[0020]所述d轴电流和q轴电流的直流分量、谐波分量与扭矩之间的函数关系，表示为：
[0021][0022]其中，d轴电流中谐波分量对应的谐波磁链表示为：
[0023]λ
df_har
＝
‑
5k5λ
f
cos(6ωt+θ5)+7k7λ
f
cos(6ωt+θ7)；
[0024]其中，q轴电流中谐波分量对应的谐波磁链表示为：
[0025]λ
qf_har
＝5k5λ
f
sin(6ωt+θ5)+7k7λ
f
sin(6ωt+θ7)；
[0026]其中，k5、k7分别为5次和7次谐波的幅值与基波幅值的比例系数；θ5、θ7分别为5次和7次谐波的相移。
[0027]优选地，在所述函数关系下分别预先定义扭矩中的谐波电磁扭矩和谐波磁阻扭矩，以获得包含预设参数的d轴电流和q轴电流中的谐波分量表达，包括：
[0028]预先定义扭矩中的谐波电磁扭矩和谐波磁阻扭矩分别为零，获取初始表达式；
[0029]定义θ5、θ7分别为预设值对所述初始表达式进行简化并进行三角函数变换，以获得包含预设参数的d轴电流和q轴电流中的谐波分量表达。
[0030]优选地，所述定义扭矩中的谐波电磁扭矩和谐波磁阻扭矩分别为零，表示为：
[0031][0032][0033]其中，P为极对数；λ
f
为电机基波磁链；i
d0
为d轴电流中直流分量；i
dh
为d轴电流中谐波分量；λ
df_har
为d轴电流中谐波分量对应的谐波磁链；i
q0
为q轴电流中直流分量；i
qh
为q轴电流中谐波分量；λ
qf_har
为q轴电流中谐波分量对应的谐波磁链；
[0034]所述初始表达式表示为：
[0035]i
qh
＝{5k5cos(6ωt+θ5)
‑
7k7cos(6ωt+θ7)}i
q0
+{5k5sin(6ωt+θ5)+7k7sin(6ωt+θ7)}i
d0
；
[0036][0037]其中，k5、k7分别为5次和7次谐波的幅值与基波幅值的比例系数；θ5、θ7分别为5次和7次谐波的相移；
[0038]预先定义θ5、θ7分别为
‑
180和0对所述初始表达式进行简化，表示为：
[0039]i
qh
＝(
‑
5k5+7k7)i
q0
cos(6ωt)+(
‑
5k5‑
7k7)f
d0
sin(6ωt)；
[0040]所述获得包含预设参数的d轴电流和q轴电流中的谐波分量表达，表示为：
[0041]i
qh
＝Kcos(6ωt+Δθ)；
[0042]其中，K、Δθ为预设参数。
[0043]优选地，所述采用设置于电机电流控制电路中的谐波电流控制模块，根据所述谐波控制指令执行对所述初始电流的谐波控制，以抑制5次和7次谐波，包括：
[0044]谐波电流控制模块获取变换后的d轴电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种永磁电机谐波扭矩控制方法，其特征在于，包括：获取电机电流控制电路中的初始电流，其中，所述初始电流包括d轴电流和q轴电流；预先获取电机最大转矩电流比曲线以及位于初始电流下5次和7次谐波的幅值、相移；根据所述幅值、相移以及最大转矩电流比曲线分别计算与d轴电流和q轴电流对应的谐波控制电流，以生成包含所述谐波控制电流的谐波控制指令；采用设置于电机电流控制电路中的谐波电流控制模块，根据所述谐波控制指令执行对所述初始电流的谐波控制，以抑制5次和7次谐波。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，根据所述谐波幅值、相移以及最大转矩电流比曲线分别计算与d轴电流和q轴电流对应的谐波控制电流，包括：所述d轴电流和q轴电流中均包含直流分量和谐波分量；采用预设的扭矩方程根据所述5次和7次谐波的幅值、相移建立d轴电流和q轴电流的直流分量、谐波分量与扭矩之间的函数关系；在所述函数关系下分别预先定义扭矩中的谐波电磁扭矩和谐波磁阻扭矩，以获得包含预设参数的d轴电流和q轴电流中的谐波分量表达；根据所述最大转矩电流比曲线生成矩阵与预设参数的映射关系表，并从中获取与d轴电流和q轴电流的直流分量匹配的预设参数；根据所述与d轴电流和q轴电流的直流分量匹配的预设参数和所述谐波分量表达确定d轴电流和q轴电流对应的谐波控制电流。3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于：预设的扭矩方程表示为：其中，i
d
＝i
d0
+i
dh
；i
q
＝i
q0
+i
qh
；其中，λ
d
＝L
d
i
d
+λ
f
+λ
df_har
；λ
q
＝L
q
i
q
+λ
qf_har
；其中，i
d
为d轴电流；i
q
为q轴电流；其中，P为极对数；λ
f
为电机基波磁链；i
d0
为d轴电流中直流分量；i
dh
为d轴电流中谐波分量；λ
df_har
为d轴电流中谐波分量对应的谐波磁链；i
q0
为q轴电流中直流分量；i
qh
为q轴电流中谐波分量；λ
qf_har
为q轴电流中谐波分量对应的谐波磁链；所述d轴电流和q轴电流的直流分量、谐波分量与扭矩之间的函数关系，表示为：其中，d轴电流中谐波分量对应的谐波磁链表示为：λ
df_har
＝
‑
5k5λ
f
cos(6ωt+θ5)+7k7θ
f
cos(6ωt+θ7)；其中，q轴电流中谐波分量对应的谐波磁链表示为：λ
qf_har
＝5k5λ
f
sin(6ωt+θ5)+7k7λ
f
sin(6ωt+θ7)；其中，k5、k7分别为5次和7次谐波的幅值与基波幅值的比例系数；θ5、θ7分别为5次和7次谐波的相移。4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，在所述函数关系下分别预先定义扭矩中的谐波电磁扭矩和谐波磁阻扭矩，以获得包含预设参数的d轴电流和q轴电流中的谐波分量表达，包括：
预先定义扭矩中的谐波电磁扭矩和谐波磁阻扭矩分别为第一预设值，...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹亮，郭瑞涛，
申请(专利权)人：臻驱科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：