專利名稱：用于改進(jìn)磁場(chǎng)減弱精確度的溫度補(bǔ)償?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及電動(dòng)機(jī)，并且更具體地說(shuō)涉及用于集成永磁體電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)減弱電流的溫度補(bǔ)償。
背景技術(shù)：
電機(jī)將電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能和運(yùn)動(dòng)。電機(jī)應(yīng)用在許多用途中，包括家用電器例如風(fēng)扇、冰箱和洗衣機(jī)。電力驅(qū)動(dòng)裝置也日益用在電動(dòng)車和混合電動(dòng)車中。旋轉(zhuǎn)電機(jī)通常具有被稱為轉(zhuǎn)子的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)磁體，它在固定定子 內(nèi)旋轉(zhuǎn)。在轉(zhuǎn)子電磁場(chǎng)與由定子繞組產(chǎn)生出的磁場(chǎng)之間的相互作用產(chǎn)生出機(jī)械轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)子可以為永磁體或者它可以為電磁鐵。但是，如果轉(zhuǎn)子在其中嵌入有永磁體(即永磁體沒(méi)有位于轉(zhuǎn)子表面中)，則該電機(jī)可以被稱為內(nèi)部永磁體(IPM)電機(jī)。其上施加有輸入電壓的電機(jī)部分被稱為“電樞”。根據(jù)電機(jī)的設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)子或定子都可以用作電樞。在IPM電機(jī)中，電樞為定子，并且為由輸入電壓供電以驅(qū)動(dòng)該電機(jī)的一組繞組線圈。將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能的相反作業(yè)是通過(guò)發(fā)電機(jī)或直流發(fā)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。如上所述的電機(jī)也可以用作發(fā)電機(jī)，因?yàn)椴考窍嗤?。在電機(jī)/發(fā)電機(jī)由機(jī)械轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)時(shí)，輸出電。用于混合動(dòng)力和電動(dòng)車輛或機(jī)車上的牽引電機(jī)通常進(jìn)行這兩種工作。通常在電機(jī)加速時(shí)，電樞(以及因此電場(chǎng))電流降低以便將定子的電壓保持在限制內(nèi)。場(chǎng)電流的降低，其降低在電機(jī)內(nèi)的磁場(chǎng)，這也被稱為磁通或磁場(chǎng)減弱電流。磁場(chǎng)減弱電流控制技術(shù)可用于提高電機(jī)的轉(zhuǎn)矩-速度特性的性能。為了獲得對(duì)定子電流的控制，電機(jī)磁場(chǎng)可通過(guò)磁場(chǎng)減弱電流控制回路來(lái)降低。IPM電機(jī)中的磁場(chǎng)或磁通量減弱可通過(guò)例如調(diào)節(jié)定子激勵(lì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。IPM機(jī)器中的定子激勵(lì)可通過(guò)電壓源逆變器的電壓脈寬調(diào)制(PWM)來(lái)控制。過(guò)去已經(jīng)使用磁通減弱技術(shù)，其中IPM磁通有意地被減弱以減少與高磁通量相關(guān)的問(wèn)題，例如由于高反電動(dòng)勢(shì)(Back-EMF)弓I起的過(guò)電壓。例如，在電機(jī)操作的恒定轉(zhuǎn)矩區(qū)域，閉環(huán)電流調(diào)節(jié)器控制已經(jīng)用于控制所引用的PWM電壓記錄上的瞬時(shí)相電流遵從其指令值。然而，電流調(diào)節(jié)器的飽和可在電機(jī)端子電壓接近PWM逆變器的最大電壓時(shí)的較高速度下發(fā)生。為此，磁通量應(yīng)被減弱以維持適當(dāng)?shù)碾娏髡{(diào)節(jié)直到最大可獲得電機(jī)速度。減少電機(jī)內(nèi)的磁通量提供了在高速時(shí)IPM機(jī)器的改進(jìn)的功率特性。在很多應(yīng)用中，合適的電流輸入以有效減弱磁通被預(yù)編程近IPM系統(tǒng)的磁通控制線路。預(yù)編程存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)例如數(shù)據(jù)表中。不幸地，時(shí)間變化的轉(zhuǎn)子溫度改變引起由預(yù)編程磁通減弱電流所產(chǎn)生的磁通改變，從而導(dǎo)致預(yù)編程的磁通減弱電流對(duì)于被產(chǎn)生的實(shí)際磁通量來(lái)說(shuō)為次優(yōu)。因此，期望補(bǔ)償轉(zhuǎn)子磁通量上的時(shí)間變化的溫度效應(yīng)。此外，對(duì)于轉(zhuǎn)子溫度改變來(lái)說(shuō)期望實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)定子電流。此外，其他希望特征和特性將從隨后的詳細(xì)說(shuō)明和隨附權(quán)利要求并結(jié)合附圖和前述技術(shù)領(lǐng)域和背景技術(shù)而顯見(jiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
提供一種用于在集成永磁體(IPM)電動(dòng)機(jī)中控制磁場(chǎng)減弱精確度的方法。該方法包括部分根據(jù)由IPM接收到的預(yù)限定最佳電流指令(Id#和Iq**)和IPM電機(jī)的轉(zhuǎn)子溫度產(chǎn)生出相位電壓回饋信號(hào)Wphaid ;部分根據(jù)轉(zhuǎn)子速度、電流大小、定子電阻和定子溫度產(chǎn)生出相位電壓指令VphQnd。通過(guò)從相位電壓指令Vphaid.中減去相位電壓回饋Vph來(lái)獲得相位電壓誤差該方法還包括從相位電壓誤差Votot產(chǎn)生出d軸指令電流校正值Λ Id和q軸指令電流校正值Λ Iq,并且通過(guò)d軸指令電流校正值和q軸指令電流校正值(Λ Id和Λ Iq)來(lái)調(diào)節(jié)預(yù)限定的最佳電流指令(ID*和Iq*)。在包括永磁轉(zhuǎn)子的電機(jī)中為磁場(chǎng)減弱提供控制回路。該控制回路包括構(gòu)成為將用于d軸的經(jīng)調(diào)節(jié)電流指令(Id**)轉(zhuǎn)變成同步指令電壓(Vd*)的第一電流調(diào)節(jié)器、構(gòu)成為將1用于q軸的經(jīng)調(diào)節(jié)電流指令(I,**)轉(zhuǎn)變成同步指令電壓(V,*)的第二電流調(diào)節(jié)器以及構(gòu)成為從同步指令電壓(Vd*和V,*)中產(chǎn)生出相位電壓(Vph)的算法單元。該控制回路接收來(lái)自磁鏈校正模塊的輸入。該磁通量鏈路校正模塊構(gòu)成為接收轉(zhuǎn)子溫度(Tk)和轉(zhuǎn)子速度，并且構(gòu)成為產(chǎn)生出相位電壓指令(Vpttmd)。該控制回路還包括回饋路徑，構(gòu)成為從相位電壓指令(Vphcmd)中減去相位電壓(Vph)并且構(gòu)成為根據(jù)加和產(chǎn)生出χ軸指令電流校正值A(chǔ)It^Pq軸指令電流校正值Λ Iq作為到第一電流調(diào)節(jié)器和第二電流調(diào)節(jié)器的輸入。在包括永磁轉(zhuǎn)子的電機(jī)中為磁場(chǎng)減弱提供控制回路。該控制電路包括構(gòu)成為將用于d軸的經(jīng)調(diào)節(jié)電流指令(Id**)轉(zhuǎn)變成同步指令電壓(Vd*)的第一電流調(diào)節(jié)器、構(gòu)成為將用于q軸的經(jīng)調(diào)節(jié)電流指令(I,**)轉(zhuǎn)變成同步指令電壓(V,*)的第二電流調(diào)節(jié)器以及構(gòu)成為從同步指令電壓(Vd*和V,*)中產(chǎn)生出相位電壓(Vph)的算法單元。該控制回路接收來(lái)自磁通鏈接校正模塊的輸入，該磁通鏈接校正模塊構(gòu)成為接收轉(zhuǎn)子溫度、定子溫度、經(jīng)調(diào)節(jié)的d軸電流指令、經(jīng)調(diào)節(jié)的q軸電流指令、轉(zhuǎn)子速度和相位電流(Iph)，并且構(gòu)成為產(chǎn)生出相位電壓指令(Vpttmd)?？刂苹芈愤€包括回饋路徑，構(gòu)成為從相位電壓指令(Vphand)中減去相位電壓(Vph)，并且構(gòu)成為根據(jù)加和產(chǎn)生χ軸指令電流校正值Λ It^Pq軸指令電流校正值A(chǔ)Iq作為到第一電流調(diào)節(jié)器和第二電流調(diào)節(jié)器的輸入。本發(fā)明還提供如下方案
I.一種用于在集成永磁體(IPM)電動(dòng)機(jī)中控制磁場(chǎng)減弱精確度的方法，所述方法包
括
部分地根據(jù)由所述IPM接收到的預(yù)限定最佳電流指令(1#和Iq*)產(chǎn)生相位電壓回饋信號(hào)Vph ;
部分地根據(jù)所述IPM的磁性轉(zhuǎn)子的溫度(Tk)產(chǎn)生相位電壓指令Vphcmd ；
通過(guò)從相位電壓指令Vphcmd中減去所述相位電壓回饋信號(hào)Vph來(lái)產(chǎn)生相位電壓誤差V ·
* error ，
從所述相位電壓誤差Votot產(chǎn)生d軸指令電流校正值Λ Id和q軸指令電流校正值Λ Iq ；
并且
通過(guò)所述d軸指令電流校正值和q軸指令電流校正值(△、和Ag來(lái)調(diào)節(jié)所述預(yù)限定最佳電流指令(Id*和Iq*)。2.如方案I所述的方法，其中所述相位電壓指令Vphai/為所述IPM的磁性轉(zhuǎn)子的速度與轉(zhuǎn)子磁通量指令Ψ—的乘積。3.如方案2所述的方法，其中所述轉(zhuǎn)子磁通量指令(Ψρ1Λκ1)從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生，所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包含通過(guò)所述IPM的磁性轉(zhuǎn)子的溫度、d軸經(jīng)調(diào)節(jié)電流指令(Id**)和q軸經(jīng)調(diào)節(jié)電流指令(Iq*)獲得的基于溫度的磁鏈數(shù)據(jù)。4. 一種用于包括永磁轉(zhuǎn)子的電機(jī)的磁場(chǎng)減弱控制回路,包括
第一電流調(diào)節(jié)器，構(gòu)成為將d軸經(jīng)調(diào)節(jié)電流指令(Id**)和d軸電流反饋(Id)轉(zhuǎn)變成同步電壓指令(Vd*)；
第二電流調(diào)節(jié)器，構(gòu)成為將q軸經(jīng)調(diào)節(jié)電流指令(Iq**)和q軸電流反饋(Iq)轉(zhuǎn)變成同步電壓指令(Vtl*)；
算法單元，構(gòu)成為從同步電壓指令(Vd*和Vq*)中產(chǎn)生出相位電壓(Vph)；
磁通量鏈路校正模塊，所述磁通量鏈路校正模塊構(gòu)成為接收轉(zhuǎn)子溫度(Tk)和轉(zhuǎn)子速度(ωκ)，并且構(gòu)成為產(chǎn)生相位電壓指令(Vpttmd);以及
回饋路徑，構(gòu)成為從所述相位電壓指令(Vpttmd)中減去相位電壓(Vph)，并且構(gòu)成為根據(jù)減法結(jié)果產(chǎn)生出d軸指令電流校正值Λ Id和q軸指令電流校正值Λ Iq作為提供給所述第一電流調(diào)節(jié)器和第二電流調(diào)節(jié)器的輸入。5.如方案4所述的磁場(chǎng)減弱控制回路，其中所述磁通量鏈路校正模塊包括包含有存儲(chǔ)在其中的磁鏈數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)裝置，其中所述磁鏈數(shù)據(jù)使得同步d軸電流(Id)與在特定磁性轉(zhuǎn)子溫度下的相應(yīng)q軸電流(I,)相關(guān)。6.如方案5所述的磁場(chǎng)減弱控制回路，其中所述磁鏈數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在查詢表中，該查詢表采用所述永磁轉(zhuǎn)子的溫度(Tk)、所述d軸經(jīng)調(diào)節(jié)電流指令(Id**)和所述q軸經(jīng)調(diào)節(jié)電流指令(Iq**)作為輸入值，并且產(chǎn)生出轉(zhuǎn)子磁通量指令(Wpttmd)。7.如方案6所述的磁場(chǎng)減弱控制回路，其中將所述轉(zhuǎn)子磁通量指令(Ψ-)乘以所述轉(zhuǎn)子速度以產(chǎn)生出相位電壓指令(Vphcmd)。8.如方案7所述的磁場(chǎng)減弱控制回路，還包括比例積分器，構(gòu)成為將在所述相位電壓指令(Vpttmd)和相位電壓(Vph)之間的差異轉(zhuǎn)變成d軸指令電流校正值(Aid)。9.如方案7所述的磁場(chǎng)減弱控制回路，還包括放大器，構(gòu)成為將所述d軸指令電流校正值(Λ Id)轉(zhuǎn)變成所述d軸指令電流校正值。10. 一種用于具有永磁轉(zhuǎn)子和逆變器的電機(jī)的磁場(chǎng)減弱控制回路，包括
第一電流調(diào)節(jié)器，構(gòu)成為將d軸經(jīng)調(diào)節(jié)電流指令(Id**)和d軸電流反饋(Id)轉(zhuǎn)變成同步指令電壓(Vd*)；
第二電流調(diào)節(jié)器，構(gòu)成為將q軸經(jīng)調(diào)節(jié)電流指令(Iq**)和q軸電流反饋(Iq)轉(zhuǎn)變成同步指令電壓(Vtl*)；
算法單元，構(gòu)成為從針對(duì)在所述逆變器上的電壓降(Vdrap)和電阻損失(Rinv)進(jìn)行調(diào)節(jié)的同步指令電壓(Vd*和Vq*)中產(chǎn)生出相位電壓(Vph)；
磁通量鏈路校正模塊，該磁通量鏈路校正模塊構(gòu)成為接收轉(zhuǎn)子溫度(Tk)、轉(zhuǎn)子速度(ωΕ)和相位電流(Iph)，并且構(gòu)成為產(chǎn)生出相位電壓指令(Vpttmd);以及
回饋路徑，構(gòu)成為從所述相位電壓指令(Vpttmd)中減去所述相位電壓(Vph)，并且構(gòu)成為根據(jù)減法結(jié)果產(chǎn)生出d軸指令電流校正值(AId)和q軸指令電流校正值(AIq)作為提供給所述第一電流調(diào)節(jié)器和第二電流調(diào)節(jié)器的輸入。
11.如方案10所述的磁場(chǎng)減弱控制回路，其中所述磁通量鏈路校正模塊包括包含存儲(chǔ)在其中的磁鏈數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)裝置，其中所述磁鏈數(shù)據(jù)使得同步d軸電流(Id)與在特定磁性轉(zhuǎn)子溫度下的相應(yīng)q軸電流(I,)相關(guān)。12.如方案11所述的磁場(chǎng)減弱控制回路，其中所述磁鏈數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在查詢表中，該查詢表采用所述永磁轉(zhuǎn)子的溫度(Tk)、所述d軸經(jīng)調(diào)節(jié)電流指令(Id**)和所述q軸經(jīng)調(diào)節(jié)電流指令(I,**)作為輸入值，并且產(chǎn)生出轉(zhuǎn)子磁通量指令(Wpttmd)。13.如方案12所述的磁場(chǎng)減弱控制回路，其中將所述轉(zhuǎn)子磁通量指令(Ψ-)乘以所述轉(zhuǎn)子速度以產(chǎn)生出經(jīng)調(diào)節(jié)的相位電壓(Vph*)。14.如方案13所述的磁場(chǎng)減弱控制回路，還包括定子電阻查詢表。15.如方案14所述的磁場(chǎng)減弱控制回路，其中所述定子電阻查詢表接收所述相 位電流(Iph)、所述轉(zhuǎn)子速度和定子的溫度作為輸入值，并且產(chǎn)生出電阻調(diào)節(jié)值(R’)。16.如方案15所述的磁場(chǎng)減弱控制回路，其中將所述相位電流(Iph)乘以所述電阻調(diào)節(jié)值(R’ )來(lái)產(chǎn)生出電壓調(diào)節(jié)值(V’ )。17.如方案16所述的磁場(chǎng)減弱控制回路，其中將所述電壓調(diào)節(jié)值(V’ )加入到所述經(jīng)調(diào)節(jié)的相位電壓(Vph*)中以產(chǎn)生出所述相位電壓指令(Vphcmd)。18.如方案17所述的磁場(chǎng)減弱控制回路，還包括比例積分器，構(gòu)成為將在所述相位電壓指令(Vpttmd)和相位電壓(Vph)之間的差異轉(zhuǎn)變成d軸指令電流校正值(AId)。19.如方案18所述的磁場(chǎng)減弱控制回路，還包括放大器，構(gòu)成為將所述d軸指令電流校正值(Λ Id)轉(zhuǎn)變成所述d軸指令電流校正值。


下面將結(jié)合下面的附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件，其中
圖I為功能方框圖，它包括用于矢量控制IPM電機(jī)的現(xiàn)有控制系統(tǒng)；
圖2顯示出在具有和不具有轉(zhuǎn)矩線性度控制的IPM電機(jī)的電流調(diào)節(jié)性能；
圖3為根據(jù)實(shí)施方案在包括有永磁轉(zhuǎn)子的電機(jī)中用于磁場(chǎng)減弱的控制回路的功能方框 圖4為根據(jù)其它實(shí)施方案在包括有永磁轉(zhuǎn)子的電機(jī)中用于磁場(chǎng)減弱的控制回路的功能方框 圖5A和5B顯示出考慮到轉(zhuǎn)子溫度時(shí)在IPM電機(jī)的相位電流的d軸和q軸分量與d軸磁通和q軸磁通之間的關(guān)系；
圖6顯示出在IPM電機(jī)的相位電流的d軸和q軸分量與相位磁通和轉(zhuǎn)子溫度之間的關(guān)系；并且
圖7為用于控制在集成永磁體(IPM)電機(jī)中磁場(chǎng)減弱精確度的示例性方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面的詳細(xì)說(shuō)明本身僅僅是例舉說(shuō)明，而不是為了限制本發(fā)明或本發(fā)明的用途和使用。另外，這里并不打算受到在前面技術(shù)領(lǐng)域、背景技術(shù)、發(fā)明概述或下面的詳細(xì)說(shuō)明中給出的任何明確或暗示的理論約束。
在這里可以在功能和/或邏輯塊部件以及各個(gè)處理步驟上對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行說(shuō)明。應(yīng)該理解的是，這些塊部件可以通過(guò)任意數(shù)量的構(gòu)成用來(lái)執(zhí)行特定功能的硬件、軟件和/或固件部件來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，本發(fā)明的實(shí)施方案可以采用各種集成電路部件，例如存儲(chǔ)器元件、控制開(kāi)關(guān)、數(shù)字信號(hào)處理元件、邏輯元件、查詢表等，這些可以在一個(gè)或多個(gè)微處理器或其它控制裝置的控制下進(jìn)行多種功能。另外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的是，本發(fā)明的實(shí)施方案可以結(jié)合任意數(shù)量的車輛用途實(shí)施，并且在這里所述的系統(tǒng)僅僅是本發(fā)明的一個(gè)不例性實(shí)施方案。為了簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，在這里將不詳細(xì)描述與該系統(tǒng)的車輛電氣部分和其它功能方面(以及該系統(tǒng)的各個(gè)操作部件)相關(guān)的普通技術(shù)和部件。另外，在這里所包含的各個(gè)附圖中所示的連接線用來(lái)表示在各個(gè)元件之間的示例性功能關(guān)系和/或物理連接。應(yīng)該指出的是，在本發(fā)明的實(shí)施方案中可以給出許多可選方案或另外的功能關(guān)系或物理連接。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的是，結(jié)合在這里所披露的實(shí)施方案描述的 各個(gè)例舉說(shuō)明的邏輯塊、模塊、電路和算法步驟可以實(shí)施為電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或兩者的組合。這些實(shí)施方案和實(shí)施方式中的一些在下面以功能和/或邏輯塊部件(或模塊)和各種處理步驟的方式進(jìn)行說(shuō)明。但是，應(yīng)該理解的是，這些塊部件(或模塊)可以通過(guò)任意數(shù)量的構(gòu)成為執(zhí)行特定功能的硬件、軟件和/或固件部件來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了清楚例舉說(shuō)明硬件和軟件的這種可互換性，在上面已經(jīng)在其功能性方面對(duì)各種例舉說(shuō)明部件、塊、模塊、電路和步驟進(jìn)行了大體說(shuō)明。這種功能性是實(shí)施為硬件或是軟件取決于特定用途和施加在整個(gè)系統(tǒng)上的設(shè)計(jì)約束。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以針對(duì)每個(gè)特定用途按照多種不同方式來(lái)實(shí)施所述功能，但是這些實(shí)施方式?jīng)Q定不應(yīng)該解釋為脫離本發(fā)明的范圍。例如，系統(tǒng)或部件的實(shí)施方案可以應(yīng)用各種集成電路部件，例如存儲(chǔ)器元件、數(shù)字信號(hào)處理元件、邏輯元件、查詢表等，這些可以在一個(gè)或多個(gè)微處理器或其它控制裝置的控制下進(jìn)行各種功能。另外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的是，在這里所述的實(shí)施方案僅僅是示例性的實(shí)施方式。結(jié)合在這里所披露的實(shí)施方案描述的各種例舉說(shuō)明的邏輯塊、模塊和電路可以用通用處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、特定用途集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)或其它可編程邏輯器件、離散門(mén)或晶體管邏輯、離散硬件部件或設(shè)計(jì)成執(zhí)行在這里所述的功能的其任意組合來(lái)實(shí)施或進(jìn)行。通用處理器可以為微處理器，但是在可選方案中，處理器可以為任意普通的處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)。處理器也可以實(shí)施為計(jì)算設(shè)備的組合，例如DSP和微處理器的組合、多個(gè)微處理器、與DSP核結(jié)合的一個(gè)或多個(gè)微處理器或任意其它這種結(jié)構(gòu)。詞語(yǔ)“示例性”在這里專門(mén)用來(lái)表示“用作示例、舉例或例舉說(shuō)明”。在這里描述為“示例性的”的任意實(shí)施方案不必解釋為優(yōu)選的或者優(yōu)于其它實(shí)施方案。結(jié)合在這里所披露的實(shí)施方案描述的方法或算法的步驟可以直接體現(xiàn)在硬件、由處理器執(zhí)行的軟件模塊或這兩者的組合中。軟件模塊可以駐留在RAM存儲(chǔ)器、閃存、ROM存儲(chǔ)器、EPROM存儲(chǔ)器、EEPROM存儲(chǔ)器、寄存器、硬盤(pán)、可拆卸磁盤(pán)、CD-ROM或本領(lǐng)域所公知的任意其它形式的存儲(chǔ)介質(zhì)中。示例性存儲(chǔ)介質(zhì)與處理器連接，該處理器可以從存儲(chǔ)介質(zhì)讀取信息，并且在其中寫(xiě)入信息。在替代方案中，存儲(chǔ)介質(zhì)可集成到處理器。處理器和存儲(chǔ)介質(zhì)可以駐留在ASIC中。ASIC可以駐留在用戶終端中。在可選方案中，處理器和存儲(chǔ)介質(zhì)可以在用戶終端中駐留為分立部件。在該文獻(xiàn)中，相關(guān)術(shù)語(yǔ)例如第一和第二等可以只是用于將一個(gè)實(shí)體或動(dòng)作與另一個(gè)實(shí)體或動(dòng)作區(qū)分開(kāi)，而不必或不意味著在這些實(shí)體或動(dòng)作之間的任意實(shí)際這種關(guān)系或順序。數(shù)字序數(shù)例如“第一”、“第二”、“第三”等僅僅指的是多個(gè)中的不同個(gè)體，并不意味著任何順序或序列，除非權(quán)利要求語(yǔ)言中有具體限定。在任一個(gè)權(quán)利要求中的文本的順序并不意味著處理步驟必須以根據(jù)這種順序的臨時(shí)或邏輯順序進(jìn)行，除非權(quán)利要求語(yǔ)言有具體規(guī)定。在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，這些處理步驟可以按照任意順序互換，只要這種互換不會(huì)使得權(quán)利要求語(yǔ)言矛盾并且不會(huì)出 現(xiàn)邏輯上荒謬。下面的說(shuō)明可指元件或節(jié)點(diǎn)或特征“連接”或“聯(lián)接”在一起。如在這里所使用的一樣，除非另有明確表述，“連接”指的是，一個(gè)元件/節(jié)點(diǎn)/特征與另一個(gè)元件/節(jié)點(diǎn)/特征直接連接(或與之直接通信)，并且不必是機(jī)械連接。同樣，除非另有明確表述，“聯(lián)接”指的是，一個(gè)元件/節(jié)點(diǎn)/特征與另一個(gè)元件/節(jié)點(diǎn)/特征直接或間接連接(或與之直接或間接通信)，并且不必是機(jī)械連接。因此，雖然這些示意圖顯示出元件的示例布置，但是在本發(fā)明的實(shí)施方案中可以存在其它介入元件、裝置、特征、模塊或部件(只要該系統(tǒng)的功能沒(méi)有受到負(fù)面影響)。在一個(gè)實(shí)際非限定用途即用于集成永磁體(IPM)電機(jī)的控制系統(tǒng)的上下文中描述了本發(fā)明的實(shí)施方案。在該背景中，示例技術(shù)可應(yīng)用于適用于混合動(dòng)力電動(dòng)車或電動(dòng)車的系統(tǒng)的操作。但是，本發(fā)明實(shí)施方案不限于這些車輛用途，并且在這里所述的技術(shù)也可以用在其它電動(dòng)控制用途中。圖I為功能方框圖，顯示出用于適用于混合動(dòng)力車輛的矢量控制IPM電機(jī)的現(xiàn)有控制系統(tǒng)100。這些系統(tǒng)是公知的，并且因此在這里不會(huì)對(duì)控制系統(tǒng)100的操作進(jìn)行說(shuō)明?？傊?，控制系統(tǒng)100采用磁通減弱控制回路來(lái)調(diào)節(jié)IPM電機(jī)的定子電流指令I(lǐng)Q* (q軸電流指令)的q軸分量。控制系統(tǒng)100包括電流指令3-D表查詢模塊102、具有動(dòng)態(tài)過(guò)調(diào)制116的同步電流調(diào)節(jié)器模塊、DC-AC轉(zhuǎn)換模塊118、PWM逆變器120、AC-DC轉(zhuǎn)換模塊122、IPM電機(jī)124和磁場(chǎng)減弱模塊114?？刂葡到y(tǒng)100如下所述操作。根據(jù)轉(zhuǎn)矩指令T*，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速ω κ和DC鏈路電壓VD。，采用電流指令3_D表查詢模塊102產(chǎn)生出預(yù)定最佳電流指令(ID*和Iq*)。通過(guò)從Vdc輸入到逆變器120的電壓傳感器和從IPM電機(jī)124的位置傳感器(在圖I中未示出)給表查詢模塊102提供輸入。如下面所述一樣調(diào)節(jié)q軸電流指令I(lǐng)q*來(lái)獲得經(jīng)調(diào)節(jié)的電流指令(Iq**)。采用用來(lái)產(chǎn)生同步電壓指令(VD*和Vq*)的動(dòng)態(tài)過(guò)調(diào)制116將來(lái)自IPM電機(jī)124的Id和Iq固定電流(定子電流的d軸和q軸分量)輸送給同步電流調(diào)節(jié)器模塊。采用由IPM電機(jī)124提供的轉(zhuǎn)子角度位置θ R使得指令電壓Vd*和Vq*矢量轉(zhuǎn)動(dòng)。將具有動(dòng)態(tài)過(guò)調(diào)制116的電流調(diào)節(jié)器的輸出(即，Vd*和Vq*)送給DC-AC轉(zhuǎn)換模塊118以根據(jù)Vd*和Vq*產(chǎn)生出固定幀電壓指令(VAS*、Vbs*和Vcs*)。給逆變器120提供VAS*、Vbs*和Vcs*固定幀電壓指令以產(chǎn)生出IAS、Ibs和Ics，這些為相應(yīng)的固定幀電流。逆變器120例如可以為PWM逆變器，用來(lái)向IPM電機(jī)124的定子繞組施加交變?nèi)嚯妷?。IPM電機(jī)124然后根據(jù)固定幀電流IAS、Ibs和Ics以轉(zhuǎn)速ωκ操作。AC至DC轉(zhuǎn)換模塊122根據(jù)IAS、IBS、Ics和θ R產(chǎn)生出Id和Iq (定子回饋電流的d軸和q軸分量)。在美國(guó)專利申請(qǐng)No. 2005/0212471中可以找到控制系統(tǒng)100的其它細(xì)節(jié)，該文獻(xiàn)的內(nèi)容其全文由此被引用作為參考。反電動(dòng)勢(shì)(“Back-EMF”)與轉(zhuǎn)速ωκ成正比。而且，IPM的Back-EMF隨著IPM的轉(zhuǎn)速ωκ增大而增大。高于特定轉(zhuǎn)速，IPM電機(jī)的電壓可變得高于總線的電壓(未示出)，從而導(dǎo)致電流流動(dòng)反向(再發(fā)電而不是提供動(dòng)力)。為了控制定子電流的Id和Iq分量，通過(guò)磁場(chǎng)減弱控制回路來(lái)降低電機(jī)磁通量。磁場(chǎng)減弱模塊114根據(jù)Vd*和Vq*產(chǎn)生出指令電流調(diào)節(jié)值Λ IQ(A Iq為調(diào)節(jié)q軸電流值，這不僅降低了在電機(jī)中的磁通量，而且還降低了轉(zhuǎn)矩)，以調(diào)節(jié)電流指令I(lǐng)Q*。例如，然后可以通過(guò)加法器112將Λ Iq加入到Iq*中以產(chǎn)生出經(jīng)調(diào)節(jié)的電流指令I(lǐng)q**。這樣調(diào)節(jié)Id*和Iq*導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩減小，如將在圖2的背景中所述的一樣。上述轉(zhuǎn)矩降低減小了可以從IPM電機(jī)得到的最大轉(zhuǎn)矩，并且它可以降低電機(jī)效率。在2006年10月25日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)11/552580中可以找到磁場(chǎng)減弱模塊114的其它細(xì)節(jié)，該文獻(xiàn)其全部?jī)?nèi)容由此被引用作為參考。圖2顯示出具有和不具有轉(zhuǎn)矩線性度控制的電路調(diào)節(jié)性能。磁場(chǎng)減弱控制回路模塊114 (圖I)通過(guò)如上所述將I,*電流調(diào)節(jié)一定量Λ I,來(lái)使得電流調(diào)節(jié)器保持穩(wěn)定在有效 電壓處。但是Λ Iq使得電流矢量210從在Tl恒轉(zhuǎn)矩曲線上的點(diǎn)204向在Τ2恒轉(zhuǎn)矩曲線上的點(diǎn)208運(yùn)動(dòng)，由此降低了與磁通量成正比的轉(zhuǎn)矩。在IPM電機(jī)的磁場(chǎng)減弱區(qū)域中期望將電流矢量保持在Tl恒轉(zhuǎn)矩曲線上。為此，轉(zhuǎn)矩線性度模塊的控制回路(未示出)產(chǎn)生出Δ Id，這使得電流矢量210從在T2恒轉(zhuǎn)矩曲線上的點(diǎn)208向在Tl恒轉(zhuǎn)矩曲線上的點(diǎn)206運(yùn)動(dòng)，由此在IPM電機(jī)的磁場(chǎng)減弱區(qū)域中保持轉(zhuǎn)矩恒定并且維持轉(zhuǎn)矩線性度。在這里所述的技術(shù)調(diào)節(jié)定子電流的Id和I,分量以應(yīng)對(duì)會(huì)影響在磁場(chǎng)減弱區(qū)域中的磁通量的負(fù)面的時(shí)間變化的轉(zhuǎn)子溫度(TR)變化，以便保持轉(zhuǎn)矩性能。圖3為在根據(jù)一實(shí)施方案的包括有永磁轉(zhuǎn)子的電機(jī)中用于磁場(chǎng)減弱的控制回路的功能方框圖。作為輸入，電機(jī)轉(zhuǎn)矩指令T*、DC鏈路電壓VD。和轉(zhuǎn)子速度ωκ通過(guò)控制系統(tǒng)300來(lái)接收。轉(zhuǎn)矩指令T*、DC鏈路電壓VD。和轉(zhuǎn)子速度ωκ為提供給Id查詢表302和I,查詢表303的輸入,這產(chǎn)生出預(yù)定最佳的d軸電流指令I(lǐng)d*和預(yù)定最佳q軸電流指令I(lǐng),*。將預(yù)定d軸電流指令I(lǐng)d*和預(yù)定q軸電流指令I(lǐng),*加入到指令電流校正值Λ Id和Λ Iq中以獲得d軸經(jīng)調(diào)節(jié)的電流指令(Id**)和q軸經(jīng)調(diào)節(jié)的電流指令(I,**)作為提供給電流調(diào)節(jié)器316和317的輸入。電流調(diào)節(jié)器316和317產(chǎn)生出同步指令電壓Vd*和Vf從中通過(guò)算法模塊306將相位電壓Vph計(jì)算為同步指令電壓的平方的總和的平方根。相位電壓Vph為伴隨著磁通量鏈路校正模塊350的輸出的指令電流校正值Λ Id和Λ Iq的輸入分量。磁通量鏈路校正模塊350可以實(shí)施為硬件、軟件、固件或其組合，并且可以通過(guò)處理器或多個(gè)處理器的組合來(lái)控制或執(zhí)行。磁通量鏈路校正模塊350接收當(dāng)前轉(zhuǎn)子溫度(TR)和經(jīng)調(diào)節(jié)的電流指令I(lǐng)d**和Iq**作為提供給磁通量鏈路查詢表355的輸入。磁通量鏈路查詢表355包含有作為轉(zhuǎn)子溫度(Tk)的函數(shù)的預(yù)定轉(zhuǎn)子磁通量數(shù)據(jù)(參見(jiàn)圖5-7)。因此，對(duì)于Id**、I,**和轉(zhuǎn)子溫度的特定組合，磁通量鏈路查詢表355輸出轉(zhuǎn)子磁通量指令Ψ—隨后將它乘以轉(zhuǎn)子速度ωκ以產(chǎn)生出相位電壓指令￥—。然后從相位電壓指令(Vphaid)中減去由算法模塊306產(chǎn)生出的相位電壓Vph。相位電壓Vph為從相位電壓指令Vphcmd中減去的回饋信號(hào)以產(chǎn)生出電壓誤差VmOT，其通過(guò)比例積分器(PI)調(diào)節(jié)器進(jìn)行處理以產(chǎn)生出指令電流校正值Λ Iq，如上所述它們每一個(gè)都與其相應(yīng)的預(yù)定d軸電流指令I(lǐng)d*和預(yù)定q軸電流指令I(lǐng)tl*加和。然后通過(guò)比例積分器控制器357來(lái)處理相位電壓誤差(Votot = Vphcmd-Vph)以產(chǎn)生出指令電流校正值A(chǔ)Id。指令電流校正值Λ Id進(jìn)一步由放大器359用增益K處理以產(chǎn)生出指令電流校正值A(chǔ)Iq。在等同實(shí)施方案中，放大器K可以用作為Id**和Iq**的函數(shù)的函數(shù)查詢表代替以從指令電流校正值A(chǔ)Id中產(chǎn)生出指令電流校正值A(chǔ)Iq。圖4為在根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案的包括有永磁轉(zhuǎn)子的電機(jī)中用于磁場(chǎng)減弱的控制回路的功能方框圖。作為輸入，電機(jī)轉(zhuǎn)矩指令T*、DC鏈路電壓VD。和轉(zhuǎn)子速度ωκ由控制系統(tǒng)400接收。轉(zhuǎn)矩指令T*、DC鏈路電壓VD。和轉(zhuǎn)子速度ωΕ為分別提供給Id查詢表302和Iq查詢表303的輸入，這產(chǎn)生出預(yù)定d軸電流指令I(lǐng)d*和預(yù)定q軸電流指令I(lǐng),*。將預(yù)定d軸電流指令I(lǐng)d*和預(yù)定q軸電流指令I(lǐng)q*加入到指令電流校正值Λ Id和Λ Iq中以獲得d軸經(jīng)調(diào)節(jié)的電流指令(Id**)和q軸經(jīng)調(diào)節(jié)的電流指令(IQ* *)作為提供給電流調(diào)節(jié)器316和
317的輸入。電流調(diào)節(jié)器316和317產(chǎn)生出同步指令電壓Vd*和V,*，算法模塊406從中計(jì)算出相位電壓Vph作為同步指令電壓的平方的總和。相位電壓Vph為伴隨著磁通量鏈路校正模塊350的輸出的指令電流校正值Λ Id和Λ Iq的分量。算法模塊406還針對(duì)在逆變器120上的任意固定電壓降調(diào)節(jié)相位電壓Vph。這種固定電壓降可以包括在任意相關(guān)的終端鏈接和/或電源開(kāi)關(guān)例如絕緣門(mén)雙級(jí)晶體管(IGBT)上的電壓降。該算法模塊406還針對(duì)在逆變器120上的相位電流驅(qū)動(dòng)電壓降(Iph*Rinv)進(jìn)行調(diào)節(jié)。磁通量鏈路校正模塊350可以實(shí)施為硬件、軟件、固件或其組合，并且可以通過(guò)處理器或多個(gè)處理器的組合來(lái)控制或執(zhí)行。磁通量鏈路校正模塊350接收當(dāng)前轉(zhuǎn)子溫度(Tk)以及經(jīng)調(diào)節(jié)的電流指令I(lǐng)d**和I,#，這將在下面作進(jìn)一步說(shuō)明。將轉(zhuǎn)子溫度Id**和I,**接收作為提供給磁通量鏈路查詢表355的輸入，這包含有作為轉(zhuǎn)子溫度函數(shù)的預(yù)定轉(zhuǎn)子磁通量數(shù)據(jù)。磁通量鏈路查詢表355輸出轉(zhuǎn)子磁通量指令Ψ—，其隨后乘以轉(zhuǎn)子速度ωκ以產(chǎn)生出中間相位電壓指令(Vphcm/ )。除了作為輸入以產(chǎn)生出中間相位電壓指令Vpttm/之外，轉(zhuǎn)子速度ω R還用作提供給定子電阻查詢表360的輸入。該定子電子調(diào)節(jié)補(bǔ)充了由于定子溫度變化而導(dǎo)致的定子電阻Rs變化，并且補(bǔ)償了轉(zhuǎn)子速度ωκ變化。在室溫附近，典型金屬的電阻隨著溫度升高線性增大。可以采用下面的公式利用導(dǎo)體的電阻率溫度系數(shù)來(lái)計(jì)算出該電阻變化量
R(T)=R0[l+a (T-T0)]
其中T為其溫度，Ttl為參考溫度(通常為室溫)，Rtl為在Ttl處的電阻，并且α為單位溫度的電阻率的百分比變化。常量α只是取決于所考慮的導(dǎo)體材料。所述的關(guān)系實(shí)際上只是近似關(guān)系，真實(shí)的物理關(guān)系在一定長(zhǎng)度上是非線性的。從另一方面看，α自身隨著溫度變化。為此，實(shí)際中通常以后綴來(lái)規(guī)定α被測(cè)量的溫度，例如Ci15，并且該關(guān)系只是在參考值周圍的溫度范圍內(nèi)保持。接著，Iph，作為經(jīng)調(diào)節(jié)電流指令(Id**和Iq**)的平方值的總和的平方根，還作為到Rs查詢表360的輸入，該查詢表輸出經(jīng)調(diào)節(jié)的定子電阻(R’)。然后通過(guò)將經(jīng)調(diào)節(jié)的定子電阻(R’ )乘以相位電流(Iph)來(lái)確定定子電壓調(diào)節(jié)值(V’)。然后將定子電阻電壓(V’ )與相位電壓指令(Vpttm/)加和以產(chǎn)生出相位電壓指令(Vpttmd)。從相位電壓指令Vphcmd中減去由算法模塊406產(chǎn)生出的相位電壓(Vph)以產(chǎn)生出相位電壓誤差(VOTOT=VphQlld-Vph)。然后通過(guò)PI控制器357來(lái)處理相位電壓誤差(VOTra=VphCmd-Vph)以產(chǎn)生出指令電流校正值A(chǔ)Id。指令電流校正值Λ Id進(jìn)一步由放大器359以增益K處理從而生成指令電流校正值Λ I,。圖5Α和5Β顯示出曲線圖，分別顯示出作為固定電流Id和Iq的函數(shù)的在25°C和90°C時(shí)的磁通量鏈路數(shù)據(jù)Ψ,。每個(gè)帶顏色的曲線表示不同的磁通強(qiáng)度。圖5Α和5Β表明在轉(zhuǎn)子磁體溫度更高時(shí)需要更大的固定電流Id和I,的值來(lái)獲得相同的磁鏈。如將圖5Α和5Β進(jìn)行比較可以看出，磁鏈Wd隨著溫度在大小方面呈現(xiàn)明顯的變化，而磁鏈Ψ,隨著溫度呈現(xiàn)較小的變化。磁鏈與溫度成反比。在這里所述的實(shí)施方案中，在圖5Α和5Β*給出的磁鏈數(shù)據(jù)可以用作在磁場(chǎng)減弱控制回路114的磁場(chǎng)減弱模塊350(圖3)中的磁通量鏈路查詢表355中的數(shù)據(jù)(圖I)。圖6為作為組合磁鏈^和Ψ,的磁鏈大小的相位磁鏈Ψρ 的曲線圖，顯示出隨著溫度變化的Iph方面的變化。圖7為根據(jù)在這里所披露的圖4實(shí)施方案的示例性計(jì)算機(jī)處理器執(zhí)行方法700的流程圖，用于由于溫度變化控制在集成永磁體(IPM)電動(dòng)機(jī)中的磁場(chǎng)減弱精確度。圖4的 示例性實(shí)施方案與圖3的基本上相同，并且加入了定子電阻查詢表360。因此，下面將只是對(duì)圖4的方法作簡(jiǎn)要的說(shuō)明。該方法700在過(guò)程701處開(kāi)始，其中處理器(未示出)從操作人員或自動(dòng)駕駛儀中接收作為輸入的轉(zhuǎn)矩指令(Τ*)、轉(zhuǎn)子速度(ωκ)和DC鏈路電壓(Vde)。在過(guò)程707處，處理器查詢相應(yīng)定子電流指令的q軸(I,*)和d軸(Id*)分量。查詢表操作可以利用查詢表或者任意其它合適的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。在過(guò)程714處，通過(guò)將其對(duì)應(yīng)的指令電流校正值(Λ IjP Λ Iq)加和(Id*和Iq*)來(lái)調(diào)節(jié)相應(yīng)定子電流指令的q軸(I,*)和d軸(Id*)分量，以產(chǎn)生出經(jīng)調(diào)節(jié)的電流指令(Id**和I,**)。下面將對(duì)(八^和AIq)的確定進(jìn)行更詳細(xì)說(shuō)明。在過(guò)程756處，從經(jīng)調(diào)節(jié)的電流指令(Id**和Iq**)中減去相位電流(Iph)的d軸和q軸分量(、和I,)來(lái)獲得在d軸和q軸中的電流誤差，其通過(guò)PI控制器357分別采用一對(duì)電流調(diào)節(jié)器316和317 (圖4)進(jìn)行處理以產(chǎn)生出同步指令電壓(Vd*和V,*)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的是，將經(jīng)調(diào)節(jié)的電流指令轉(zhuǎn)變成同步指令電壓的特定裝置不必為電流調(diào)節(jié)器。同樣可以采用其它合適的裝置、軟件、固件或其組合。例如，功能可以足夠。在過(guò)程763處，經(jīng)調(diào)節(jié)的相位電壓(Vph)通過(guò)獲得同步指令電壓(Vd*和V,*)的平方的總和的平方根來(lái)計(jì)算，并且針對(duì)由于逆變器的等同電阻而導(dǎo)致在逆變器120上的固定電壓降(參見(jiàn)圖I)和在逆變器上的電壓降而被進(jìn)一步調(diào)節(jié)。與過(guò)程756和763同時(shí)，在過(guò)程745處，處理器(未示出)接收IPM轉(zhuǎn)子溫度(Tk)和經(jīng)調(diào)節(jié)的電流指令I(lǐng)d**和I,**作為輸入。處理器然后查詢對(duì)應(yīng)的相位磁通量指令Ψ—。針對(duì)相位磁通量指令(Wpttmd)的查詢操作可以利用查詢表或任意其它合適的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。然后可以采用相位磁通量指令(Ψρ1ιΜ)來(lái)通過(guò)乘以轉(zhuǎn)子速度(ωκ)來(lái)確定中間相位電壓指令(V—’)。在圖3的可選實(shí)施方案中，然后可以直接采用Ψ—來(lái)確定相位電壓指
令(VphCmd)。在過(guò)程735處，處理器(未示出)接收作為經(jīng)調(diào)節(jié)電流指令(Id**和I,**)的平方之和的平方根可被計(jì)算出的相位電流(Iph)、定子溫度和轉(zhuǎn)子速度(ωκ)作為用于定子電阻查詢表Rs的輸入值。電阻調(diào)節(jié)值R’從定子電阻查詢表中輸出，并且可用于在過(guò)程742處通過(guò)乘以相位電流來(lái)確定出定子電壓調(diào)節(jié)值(V’)。
在過(guò)程749處，通過(guò)將定子電壓調(diào)節(jié)值(V’ )與電壓調(diào)節(jié)指令(Vph’ )加和來(lái)計(jì)算出相位電壓指令(VphQnd)。在過(guò)程770處，通過(guò)從相位電壓指令(Vphaid)中減去在過(guò)程763處所確定的相位電壓(Vph)來(lái)確定出相位電壓誤差(Votot)。在過(guò)程777處，采用比例積分控制器357和放大器359 (圖4)將相位電壓誤差(Verror)轉(zhuǎn)變成指令電流校正值A(chǔ)Iq。然后使用指令電流校正值Λ Iq來(lái)調(diào)節(jié)上面針對(duì)過(guò)程714所述的定子電流指令的q軸(I,*)和d軸(Id*)分量。 雖然在前面的詳細(xì)說(shuō)明中已經(jīng)給出了至少一個(gè)示例性實(shí)施方案，但是應(yīng)該理解的是，可以存在許多變型。還應(yīng)該理解的是，該示例性實(shí)施方案或這些示例性實(shí)施方案僅僅是實(shí)施例，并且決不是打算用來(lái)限制本發(fā)明的范圍、實(shí)用性或結(jié)構(gòu)。前面詳細(xì)說(shuō)明將給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員提供了用于實(shí)施示例性實(shí)施方案的普通路線圖。應(yīng)該理解的是，在不脫離在所附權(quán)利要求及其合法等同方案中所提出的本發(fā)明范圍的情況下可以對(duì)元件的功能和布置作出許多變化。
權(quán)利要求
1.一種用于在集成永磁體(IPM)電動(dòng)機(jī)中控制磁場(chǎng)減弱精確度的方法，所述方法包括 部分地根據(jù)由所述IPM接收到的預(yù)限定最佳電流指令(1#和I,*)產(chǎn)生相位電壓回饋信號(hào)Vph ; 部分地根據(jù)所述IPM的磁性轉(zhuǎn)子的溫度(Tk)產(chǎn)生相位電壓指令Vphcmd ； 通過(guò)從相位電壓指令Vphand中減去所述相位電壓回饋信號(hào)Vph來(lái)產(chǎn)生相位電壓誤差V ·* error ， 從所述相位電壓誤差Votot產(chǎn)生d軸指令電流校正值Λ Id和q軸指令電流校正值Λ Iq ；并且 通過(guò)所述d軸指令電流校正值和q軸指令電流校正值(△、和Ag來(lái)調(diào)節(jié)所述預(yù)限定最佳電流指令(Id*和Iq*)。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中所述相位電壓指令Vpta/為所述IPM的磁性轉(zhuǎn)子的速度與轉(zhuǎn)子磁通量指令Ψ—的乘積。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述轉(zhuǎn)子磁通量指令(Ψ-)從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生，所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包含通過(guò)所述IPM的磁性轉(zhuǎn)子的溫度、d軸經(jīng)調(diào)節(jié)電流指令(Id**)和q軸經(jīng)調(diào)節(jié)電流指令(I,**)獲得的基于溫度的磁鏈數(shù)據(jù)。
4.一種用于包括永磁轉(zhuǎn)子的電機(jī)的磁場(chǎng)減弱控制回路，包括 第一電流調(diào)節(jié)器，構(gòu)成為將d軸經(jīng)調(diào)節(jié)電流指令(Id**)和d軸電流反饋(Id)轉(zhuǎn)變成同步電壓指令(Vd*)； 第二電流調(diào)節(jié)器，構(gòu)成為將q軸經(jīng)調(diào)節(jié)電流指令(I,**)和q軸電流反饋(I,)轉(zhuǎn)變成同步電壓指令(Vtl*)； 算法單元，構(gòu)成為從同步電壓指令(Vd*和Vq*)中產(chǎn)生出相位電壓(Vph)； 磁通量鏈路校正模塊，所述磁通量鏈路校正模塊構(gòu)成為接收轉(zhuǎn)子溫度(Tk)和轉(zhuǎn)子速度(ωκ)，并且構(gòu)成為產(chǎn)生相位電壓指令(Vptad);以及 回饋路徑，構(gòu)成為從所述相位電壓指令(Vptad)中減去相位電壓(Vph)，并且構(gòu)成為根據(jù)減法結(jié)果產(chǎn)生出d軸指令電流校正值Λ Id和q軸指令電流校正值Λ Iq作為提供給所述第一電流調(diào)節(jié)器和第二電流調(diào)節(jié)器的輸入。
5.如權(quán)利要求4所述的磁場(chǎng)減弱控制回路，其中所述磁通量鏈路校正模塊包括包含有存儲(chǔ)在其中的磁鏈數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)裝置，其中所述磁鏈數(shù)據(jù)使得同步d軸電流(Id)與在特定磁性轉(zhuǎn)子溫度下的相應(yīng)q軸電流(I,)相關(guān)。
6.如權(quán)利要求5所述的磁場(chǎng)減弱控制回路，其中所述磁鏈數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在查詢表中，該查詢表采用所述永磁轉(zhuǎn)子的溫度(Tk)、所述d軸經(jīng)調(diào)節(jié)電流指令(Id**)和所述q軸經(jīng)調(diào)節(jié)電流指令(I,**)作為輸入值，并且產(chǎn)生出轉(zhuǎn)子磁通量指令(Wpttmd)。
7.如權(quán)利要求6所述的磁場(chǎng)減弱控制回路，其中將所述轉(zhuǎn)子磁通量指令(Ψ-)乘以所述轉(zhuǎn)子速度以產(chǎn)生出相位電壓指令(Vphcmd)。
8.如權(quán)利要求7所述的磁場(chǎng)減弱控制回路，還包括比例積分器，構(gòu)成為將在所述相位電壓指令(Vpttmd)和相位電壓(Vph)之間的差異轉(zhuǎn)變成d軸指令電流校正值(Λ、)。
9.如權(quán)利要求7所述的磁場(chǎng)減弱控制回路，還包括放大器，構(gòu)成為將所述d軸指令電流校正值(Λ Id)轉(zhuǎn)變成所述d軸指令電流校正值。
10.一種用于具有永磁轉(zhuǎn)子和逆變器的電機(jī)的磁場(chǎng)減弱控制回路，包括 第一電流調(diào)節(jié)器，構(gòu)成為將d軸經(jīng)調(diào)節(jié)電流指令(Id**)和d軸電流反饋(Id)轉(zhuǎn)變成同步指令電壓(Vd*)； 第二電流調(diào)節(jié)器，構(gòu)成為將q軸經(jīng)調(diào)節(jié)電流指令(I,**)和q軸電流反饋(I,)轉(zhuǎn)變成同步指令電壓(Vtl*)； 算法單元，構(gòu)成為從針對(duì)在所述逆變器上的電壓降(Vdrap)和電阻損失(Rinv)進(jìn)行調(diào)節(jié)的同步指令電壓(Vd*和Vq*)中產(chǎn)生出相位電壓(Vph)； 磁通量鏈路校正模塊，該磁通量鏈路校正模塊構(gòu)成為接收轉(zhuǎn)子溫度(Tk)、轉(zhuǎn)子速度(ωΕ)和相位電流(Iph)，并且構(gòu)成為產(chǎn)生出相位電壓指令(Vpttmd);以及 回饋路徑，構(gòu)成為從所述相位電壓指令(Vpttmd)中減去所述相位電壓(Vph)，并且構(gòu)成為根據(jù)減法結(jié)果產(chǎn)生出d軸指令電流校正值(AId)和q軸指令電流校正值(AIq)作為提供給所述第一電流調(diào)節(jié)器和第二電流調(diào)節(jié)器的輸入。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于改進(jìn)磁場(chǎng)減弱精確度的溫度補(bǔ)償，具體地，提供了用于針對(duì)磁場(chǎng)減弱電流進(jìn)行轉(zhuǎn)子和定子溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ê驮O(shè)備。該方法包括部分根據(jù)由IPM接收到的預(yù)限定最佳電流指令(ID*和IQ*)產(chǎn)生出相位電壓回饋信號(hào)Vph；部分根據(jù)IPM的磁性轉(zhuǎn)子和定子的溫度產(chǎn)生出相位電壓指令(VphCmd)；并且通過(guò)從相位電壓指令(VphCmd)中減去相位電壓回饋信號(hào)(Vph)來(lái)產(chǎn)生相位電壓誤差(Verror)。該方法還包括從相位電壓誤差(Verror)產(chǎn)生出d軸指令電流校正值(ΔId)和q軸指令電流校正值(ΔIq)；并且通過(guò)d軸指令電流校正值和q軸指令電流校正值(ΔId和ΔIq)來(lái)調(diào)節(jié)預(yù)限定最佳電流指令(ID*和IQ*)。
文檔編號(hào)H02P21/06GK102891647SQ20121025239
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者G.加列戈斯-洛佩斯, M.戴, B.A.韋爾奇科 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司