电机控制器电流谐波抑制的矢量控制方法与流程

技术特征：
1.电机控制器电流谐波抑制的矢量控制方法，其特征在于，包括以下步骤：s1，电机控制器效率试验及电流谐波试验，测试并分析电机在不同转速区间时的pwm频率与电机控制器效率、电流谐波分量的关系；s2，基于电机控制器效率最优的原则进行pwm频率分配处理，基于s1的试验分析结果，合理分配不同转速工况的pwm频率，使电机控制器效率保持最优；s3，进行电流谐波抑制处理，通过电流谐波抑制算法对占比大的谐波分量进行抑制；s4，进行电机矢量控制器设计，针对pwm频率分配及电流谐波抑制算法，将两部分算法集成到电机控制器中。2.根据权利要求1所述的电机控制器电流谐波抑制的矢量控制方法，其特征在于，步骤s1中，按以下步骤进行电机控制器效率试验及电流谐波试验：s11，根据电机设计参数最高转速，按照固定的转速梯度进行空载试验，记录不同pwm频率时控制器效率及电流谐波占比；s12，在保证控制器效率最大的原则时，同时满足当前电流谐波分量占比不超过规定的阈值，通过试验数据分析并合理选择各转速段的pwm频率；s13，通过自动程序完成电机控制器效率、电流谐波试验及数据筛选工作。3.根据权利要求1所述的电机控制器电流谐波抑制的矢量控制方法，其特征在于，步骤s2按以下过程执行：s21，通过对当前电机实际转速进行低通滤波，根据以下公式进行计算：n
filter
＝a
·
n (1-a)
·
n
filter_last
上式中，n
filter
为滤波后的电机转速，n为电机当前转速，n
filter_last
为前一周期滤波后的电机转速，a为低通滤波系数；s22，根据试验分析结果，对电机当前转速和pwm频率进行查表处理，即通过对当前电机转速的判断，输出当前转速对应的控制器pwm频率。4.根据权利要求1所述的电机控制器电流谐波抑制的矢量控制方法，其特征在于，步骤s3按以下过程执行：s31，计算两相旋转坐标系下直交轴电流分量；s32，提取谐波电流；s33，计算直交轴电压谐波分量；s34，低次谐波分量注入补偿。5.根据权利要求4所述的电机控制器电流谐波抑制的矢量控制方法，其特征在于，s31中按以下过程计算两相旋转坐标系下直交轴电流分量：通过三相电流传感器采集a、b、c三相电流，按照等幅值原则进行clark变换、park变换得到两相旋转坐标系的dq直交轴电流分量i
d
、i
q
，根据以下公式进行计算：上式中，i
d
、i
q
为直交轴电流分量，i
a
、i
b
、i
c
为三相电流，θ
e
为转子位置角。6.根据权利要求4所述的电机控制器电流谐波抑制的矢量控制方法，其特征在于，s32
中按以下过程提取谐波电流：电机电流中5、7次谐波分量占比大，考虑5、7次谐波分量的抑制，电机三相电流中含有谐波成分，在dq两相同步旋转坐标系中，dq轴电流可表示为：上式中，i
d1
、i
q1
分别为d轴和q轴的基波电流，i
d5
、i
q5
分别为d轴和q轴的5次谐波电流，i
d7
、i
q7
分别为d轴和q轴的7次谐波电流，θ5、θ7分别为5次和7次谐波电流的初始相位角，ω为电流角速度。通过低通滤波实现d轴和q轴的谐波分量i
d5
、i
q5
、i
d7
、i
q7
。7.根据权利要求6所述的电机控制器电流谐波抑制的矢量控制方法，其特征在于，s33中按以下过程计算直交轴电压谐波分量：由s32中得到的直交轴上5次和7次电流谐波分量，通过抗饱和pi控制器，再进行前馈处理计算得到直交轴5次和7次电压谐波分量u
d5
、u
q5
、u
d7
、u
q7
，根据稳态定子电压方程进行计算：算：上式中，u
d5
、u
q5
、u
d7
、u
q7
分别为直交轴5次和7次电压谐波分量，r为定子电阻，l
d
、l
q
为dq轴电感分量，ω
e
为电角速度，ψ
f
为永磁体磁链，稳态时，可忽略该部分。8.根据权利要求7所述的电机控制器电流谐波抑制的矢量控制方法，其特征在于，s34中按以下过程进行低次谐波分量注入补偿：通过s33计算得到直交轴5次和7次电压谐波分量u
d5
、u
q5
、u
d7
、u
q7
，将直交轴电压谐波分量补偿到直交轴参考电压分量u
dref
、u
qref
上即可得到进行谐波抑制后的直交轴参考电压分量根据上述公式计算。9.根据权利要求1至8任意一项所述的电机控制器电流谐波抑制的矢量控制方法，其特征在于，所述电机为永磁同步电机。

技术总结
本发明公开了一种电机控制器电流谐波抑制的矢量控制方法，S1，电机控制器效率试验及电流谐波试验，测试并分析电机在不同转速区间时的PWM频率与电机控制器效率、电流谐波分量的关系；S2，基于电机控制器效率最优的原则进行PWM频率分配处理，基于S1的试验分析结果，合理分配不同转速工况的PWM频率，使电机控制器效率保持最优；S3，进行电流谐波抑制处理，通过电流谐波抑制算法对占比大的谐波分量进行抑制；S4，进行电机矢量控制器设计，针对PWM频率分配及电流谐波抑制算法，将两部分算法集成到电机控制器中。本发明能对占比较大的谐波分量进行抑制，达到较小永磁同步电机转矩脉动的效果，提升了永磁同步电机性能。提升了永磁同步电机性能。提升了永磁同步电机性能。


技术研发人员：舒玉春 赵秋林 仇坤 林远宗 陈大见 曾开莲 邵凯 秦茂胜
受保护的技术使用者：重庆青山工业有限责任公司
技术研发日：2022.10.31
技术公布日：2023/1/31