一种永磁同步电机的快速降速方法及装置与流程

1.本发明涉及电机刹车控制技术领域，具体涉及一种永磁同步电机的快速降速方法及装置。


背景技术：

2.在很多电机应用中，都要求电机具备很强的动静态响应性能，尤其是对大惯量的需要深度弱磁的高速永磁同步电机系统，快速降速性能一直是一个难点，比如说滚筒洗衣机应用。
3.普通的能耗制动，需要额外的硬件支持，增加了系统的成本；短接刹车制动在短路瞬间有电流冲击问题，同时会导致电机发热甚至退磁；普通的回馈制动法降速斜率受到系统惯量的影响，大惯量系统如果降速斜率快，则母线电压泵生较高，容易引起危险。如果降低降速斜率，可能达不到某些应用的性能要求，对于某些转动惯量不固定的系统(比如洗衣机应用)，很难设置合适的降速斜率，最终为了保险起见，只能使用最慢的降速斜率，降低了系统的动静态性能。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明提供一种永磁同步电机的快速降速方法及装置。
5.具体的，本发明的技术方案如下：
6.本发明提出一种永磁同步电机的快速降速方法，包括：
7.基于永磁同步电机的运行工况，识别所述永磁同步电机的运行工作区，所述运行工作区包括弱磁区和非弱磁区；
8.当识别到所述永磁同步电机的运行工作区为所述弱磁区时，通过利用母线电压调节器来控制调节d轴控制分量值，所述d轴控制分量值包括弱磁电流值和弱磁电压值；
9.当识别到所述永磁同步电机的运行工作区为所述非弱磁区时，通过利用所述母线电压调节器来控制调节q轴控制分量值，所述q轴控制分量包括转矩电流值和转矩电压值；
10.基于所述d轴控制分量值或q轴控制分量值反馈调节所述母线电容的母线电压值后，当监测到所述母线电压值等于预设电压值时，所述永磁同步电机进行快速降速。
11.在一些实施方式中，所述的当识别到所述永磁同步电机的运行工作区为所述弱磁区时，通过利用母线电压调节器来控制调节d轴控制分量值，还包括：
12.对所述母线电压进行实时采样；
13.基于采样到的母线电压实时值，实时计算q轴控制器的电压限制值；所述电压限制值的计算公式为：其中v
qlim
为所述q轴电压限制值，u
dc
为所述母线电压实时值，vd为d轴控制器的电压值；
14.基于所述电压限制值，利用母线电压调节器来控制调节d轴控制分量值。
15.在一些实施方式中，在所述的通过利用母线电压调节器来控制调节d轴控制分量
值之前，包括：
16.利用所述母线电压调节器控制所述永磁同步电机的斜率控制器，将所述斜率控制器的斜率值调节到预设斜率值；
17.基于所述斜率控制器的斜率值，控制速度调节器输出所述弱磁电流值。
18.在一些实施方式中，在所述的基于所述d轴控制分量值反馈调节输出母线电压值之后，还包括：
19.若监测到所述母线电压实时值不等于所述预设电压值，利用所述母线电压调节器再次控制调节所述d轴控制分量值后，再次反馈调节所述母线电容的母线电压值。
20.在一些实施方式中，所述的基于所述d轴控制分量值反馈调节输出母线电压值，包括：
21.将所述弱磁电流值输入电流调节器后，输出所述弱磁电压值；
22.基于所述弱磁电压值，反馈调节所述母线电容的母线电压值。
23.在一些实施方式中，所述的基于所述d轴控制分量值反馈调节输出母线电压值，包括：
24.基于所述弱磁电流或所述弱磁电压值，反馈调节所述母线电容的母线电压值。
25.在一些实施方式中，在所述的通过利用母线电压调节器来控制q轴控制分量值之前，包括：
26.所述永磁同步电机处于发电模式时，利用所述母线电压调节器控制所述永磁同步电机的斜率控制器，将所述斜率控制器的斜率值调节到预设斜率值；
27.所述永磁同步电机处于发电模式时，基于所述斜率控制器的斜率值，控制速度调节器输出所述弱磁电流值。
28.在一些实施方式中，在所述的基于所述q轴控制分量值反馈调节输出母线电压值之后，还包括：
29.若监测到所述母线电压实时值不等于所述预设电压值，基于所述永磁同步电机的转速值，利用所述母线电压调节器再次控制调节所述q轴控制分量值后，再次反馈调节所述母线电容的母线电压值。
30.在一些实施方式中，所述的基于所述q轴控制分量值反馈调节输出母线电压值，包括：
31.将所述转矩电流值输入电流调节器后，输出所述转矩电压值；
32.基于所述转矩电压值，反馈调节所述母线电容的母线电压值。
33.在一些实施方式中，所述的基于所述q轴控制分量值反馈调节输出母线电压值，包括：
34.基于所述转矩电流或所述转矩电压值，根据所述永磁同步电机的转速值，反馈调节所述母线电容的母线电压值。
35.另一方面，本发明还提出一种永磁同步电机的快速降速装置，包括：
36.识别模块，用于基于永磁同步电机的运行工况，识别所述永磁同步电机的运行工作区，所述运行工作区包括弱磁区和非弱磁区；
37.控制模块，用于当识别到所述永磁同步电机的运行工作区为所述弱磁区时，通过利用母线电压调节器来控制调节d轴控制分量值，所述d轴控制分量值包括弱磁电流值和弱
磁电压值；
38.所述控制模块，还用于当识别到所述永磁同步电机的运行工作区为所述非弱磁区时，通过利用所述母线电压调节器来控制调节q轴控制分量值，所述q轴控制分量包括转矩电流值和转矩电压值；
39.反馈模块，用于基于所述d轴控制分量值或q轴控制分量值反馈调节所述母线电容的母线电压值后，当监测到所述母线电压值等于预设电压值时，所述永磁同步电机进行快速降速。
40.与现有技术相比，本发明至少具有以下一项有益效果：
41.1、本发明通过针对弱磁和非弱磁的工况，对永磁同步电机设计了不同的降速控制策略，使得永磁同步电机能在全速度范围内确保母线电容安全的情况下，将母线电压维持在一个母线电容能容忍的固定高值快速降速。
42.2、本发明针对深度弱磁快速降速工况，利用电压限制圆和d、q轴电压的分配关系，提出了仅用一个d轴电流控制器取代传统d轴电流控制器、q轴电流控制器两个控制器才能进行弱磁控制的策略，简化了深度弱磁控制中，同时控制的变量数量，也对弱磁区域快速恒定电压降速控制的设计带来了极大的便利。
附图说明
43.下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本发明的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
44.图1是本发明一种永磁同步电机的快速降速方法的一个实施例的流程图；
45.图2是本发明一种永磁同步电机的快速降速方法中步骤s200的流程图；
46.图3是本发明一种永磁同步电机的快速降速方法的一个实施例的电路示意图；
47.图4是本发明一种永磁同步电机的快速降速方法的另一个实施例的电路示意图；
48.图5是本发明一种永磁同步电机的快速降速方法的再一个实施例的电路示意图；
49.图6是本发明一种永磁同步电机的快速降速方法的又一个实施例的电路示意图；
50.图7是本发明一种永磁同步电机的快速降速方法的另一个实施例的电路示意图；
51.图8是本发明一种永磁同步电机的快速降速装置的一个实施例的框图。
具体实施方式
52.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
53.为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
54.还应当进一步理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
55.在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
56.另外，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
57.需要说明的是，在本实施例中的一些技术术语：
58.矢量控制：矢量控制又称为磁场定向控制，是通过转子磁场定向原理对三相交流电机的励磁电流和转矩电流分开进行控制，从而使得对三相交流电机的转矩控制效果达到类似直流电机的优异水平。
59.回馈制动：永磁同步电机工作在发电状态降速的制动方式。
60.短接制动：永磁同步电机三相绕组短路的制动方式。
61.能耗制动：通过在逆变器母线电容两端接入功率电阻进行制动的方式。
62.在一个实施例中，参考说明书附图1，本发明提供的一种永磁同步电机的快速降速方法，包括：
63.s100基于永磁同步电机的运行工况，识别所述永磁同步电机的运行工作区，所述运行工作区包括弱磁区和非弱磁区。
64.具体的，在各种不同应用场景下，有时需要永磁同步电机运行在弱磁区，以高频率运行；有时又需要永磁同步电机运行在非弱磁区，以低频率运行。
65.s200当识别到所述永磁同步电机的运行工作区为所述弱磁区时，通过利用母线电压调节器来控制调节d轴控制分量值，所述d轴控制分量值包括弱磁电流值和弱磁电压值。
66.具体的，对q轴能输出的最大电压进行实时计算，将传统的d轴电流控制环、q轴电流控制环的双环控制简化为了单一的d轴电流环控制，这样在弱磁区，母线电压将仅受到d轴控制分量的影响，我们可以通过构建一个母线电压调节器通过控制d轴控制分量来控制永磁同步电机在固定的母线电压下进行快速降速。
67.s300当识别到所述永磁同步电机的运行工作区为所述非弱磁区时，通过利用所述母线电压调节器来控制调节q轴控制分量值，所述q轴控制分量包括转矩电流值和转矩电压值。
68.具体的，如果永磁同步电机处于非弱磁区域，电机降速过程中母线电压只受到q轴分量(转矩电流)的影响(永磁同步电机在非弱磁区域时，d轴电流给定为0)。转矩电流为正，此时逆变器工作在电源状态，对外提供能量，转矩电流为负则逆变器工作在发电模式，此时能量从电机测反向灌注到母线电容引起母线泵生，根据此原理此时我们可以通过构建一个母线电压调节器通过控制q轴控制分量来控制永磁同步电机在固定的母线电压下进行快速降速。
69.s400基于所述d轴控制分量值或q轴控制分量值反馈调节所述母线电容的母线电压值后，当监测到所述母线电压值等于预设电压值时，所述永磁同步电机进行快速降速。
70.具体的，若是系统加快退出弱磁的进程，那么更多的能量会被灌注到母线电容中，母线电压因此会上升，反之则母线电压下降，最终达到恒定母线电压降速的目的。
71.在本实施例中，通过针对弱磁和非弱磁的工况，对永磁同步电机设计了不同的降速控制策略，使得永磁同步电机能在全速度范围内确保母线电容安全的情况下，将母线电压维持在一个母线电容能容忍的固定高值快速降速。
72.在一个实施例中，参考说明书附图2,在上述方法的实施例的基础上，步骤s200，所述的当识别到所述永磁同步电机的运行工作区为所述弱磁区时，通过利用母线电压调节器来控制调节d轴控制分量值，具体包括：
73.s201对所述母线电压进行实时采样；
74.s202基于采样到的母线电压实时值，实时计算q轴控制器的电压限制值；所述电压限制值的计算公式为：其中v
qlim
为所述q轴电压限制值，u
dc
为所述母线电压实时值，vd为d轴控制器的电压值；
75.s203基于所述电压限制值，利用母线电压调节器来控制调节d轴控制分量值。
76.具体的，为了方便降速过程中弱磁区域和非弱磁区域的控制切换，本实施例仍然保留了q轴电流环的pi调节器，但是在弱磁区，此pi调节器的给定设置为系统能给定的最大值，也就是说此调节器在弱磁区域中一直会饱和输出一个由电压限制值的计算公式，计算出的强制限幅值。
77.在本实施例中，对于弱磁区域，传统的foc控制策略中，电机降速过程中母线电压同时受到相电流的d轴分量(弱磁电流)和q轴分量(转矩电流)的影响。特别是d轴控制分量值、q轴控制分量值对母线电压的影响程度是不一致的，这对母线电压的控制带来了很大难度，本实施例通过采样母线电压，在所有电压矢量优先满足d轴控制器的条件下，根据电压限制圆和q轴电压计算公式，在控制中对q轴能输出的最大电压进行实时计算，将传统的d轴电流控制环、q轴电流控制环的双环控制简化为了单一的d轴电流环控制，这样在弱磁区，母线电压将仅受到d轴控制分量的影响。
78.在一个实施例中，在上述方法的实施例的基础上，在步骤s200之前，即在所述的通过利用母线电压调节器来控制调节d轴控制分量值之前，包括：
79.利用所述母线电压调节器控制所述永磁同步电机的斜率控制器，将所述斜率控制器的斜率值调节到预设斜率值；
80.基于所述斜率控制器的斜率值，控制速度调节器输出所述弱磁电流值。
81.具体的，降速斜率和母线电压的大小呈现正相关状态，降速斜率越大，永磁同步电机控制系统将会将更多的能量通过充电的方式反向灌注到母线电容中，因此母线电压就越大；反之，降速斜率越小，母线电压则越小。
82.在本实例中，举例说明，参考说明书附图3，母线电压调节器控制斜坡控制模块的降速斜率设置，斜坡控制模块根据目标转速和永磁同步电机反馈的转速值，输出一个转速给定值；速度调节器根据该转速给定值及永磁同步电机反馈的转速值，输出d轴电流给定值；d轴电流调节器根据该d轴电流给定值以及弱磁电流值id,输出弱磁电压，由输出的弱磁电压来反馈调节母线电容的母线电压值。
83.在本实施例中，在进入弱磁区域恒压降速环节后，母线电压调节器会通过控制降速斜率来控制母线电压的大小，如果母线电压没有到达预设值，那么母线电压调节器会增大斜率控制器的斜率设置，此时系统速度环给定转速会更快的向预设转速靠近，此时经过
母线电压调节器的后一级别的速度控制器后，系统加快退出弱磁的进程，更多的能量会被灌注到母线电容中，母线电压因此会上升，反之，降速斜率下降，则母线电压下降；最终达到恒定母线电压降速的目的。
84.在一个实施例中，在上述方法的实施例的基础上，s400所述的基于所述d轴控制分量值反馈调节输出母线电压值，包括：
85.将所述弱磁电流值输入电流调节器后，输出所述弱磁电压值；
86.基于所述弱磁电压值，反馈调节所述母线电容的母线电压值。
87.具体的，在本实例中，承前所述，通过在弱磁状态下控制降速斜率，本质上还是通过控制弱磁电流大小来实现对母线电压的控制的目的，因此也可以构建母线电压调节器直接控制弱磁电流，在进入弱磁区域恒压降速环节后，母线电压调节器会通过控制弱磁电流来控制母线电压的大小：将弱磁电流值输入电流调节器后，输出弱磁电压值，根据弱磁电压，反馈调节母线电容的母线电压值。
88.在一个实施例中，在上述方法的实施例的基础上，s400所述的基于所述d轴控制分量值反馈调节输出母线电压值，包括：
89.基于所述弱磁电流或所述弱磁电压值，反馈调节所述母线电容的母线电压值。
90.具体的，母线电压调节器直接控制弱磁电流或直接控制弱磁电压来实现对母线电压的控制的目的。承前所述，通过控制d轴控制分量的最终输出为d轴电压，因此也可以构建母线电压调节器直接控制d轴电压，在进入弱磁区域恒压降速环节后，母线电压调节器会通过控制d轴电压ud来控制母线电压的大小。
91.在本实施例中，举例说明，参考说明书附图4，母线电压调节器通过向d轴电流调节器传送d轴电流给定值，来直接控制d轴电流调节器输出弱磁电压，由输出的弱磁电压来反馈调节母线电容的母线电压值；参考说明书附图5，母线电压调节器直接控制输出弱磁电压，由输出的弱磁电压来反馈调节母线电容的母线电压值。
92.在一个实施例中，在上述方法的实施例的基础上，在s400之后，即在所述的基于所述d轴控制分量值反馈调节输出母线电压值之后，还包括：
93.若监测到所述母线电压实时值不等于所述预设电压值，利用所述母线电压调节器再次控制调节所述d轴控制分量值后，再次反馈调节所述母线电容的母线电压值。
94.具体的，在本实施例中，承前所述，当利用所述母线电压调节器控制调节d轴控制分量值后，监测母线电压实时值是否等于预设电压值，如果母线电压没有到达预设值，那么母线电压调节器会增大弱磁电流的给定值，因为弱磁电流均为负数，输出的弱磁电流的绝对值会减小，系统加快退出弱磁的进程，更多的能量会被灌注到母线电容中，母线电压因此会上升；或者母线电压调节器会增大ud的给定值，ud越大，永磁同步电机会加速退出弱磁，更多的能量会被灌注到母线电容中，母线电压因此也会上升。
95.反之则母线电压调节器会减小弱磁电流的给定值，或母线电压调节器会减小ud的给定值，母线电压下降，最终达到恒定母线电压降速的目的。
96.在一个实施例中，在上述方法的实施例的基础上，在步骤s300之前，即在所述的通过利用母线电压调节器来控制q轴控制分量值之前，包括：
97.所述永磁同步电机处于发电模式时，利用所述母线电压调节器控制所述永磁同步电机的斜率控制器，将所述斜率控制器的斜率值调节到预设斜率值；
98.所述永磁同步电机处于发电模式时，基于所述斜率控制器的斜率值，控制速度调节器输出所述弱磁电流值。
99.具体的，在本实施例中，永磁同步电机处于发电模式时，降速斜率和母线电压的大小呈现正相关状态，降速斜率越大，永磁同步电机控制系统将会将更多的能量通过充电的方式反向灌注到母线电容中，因此母线电压就越大；反之，降速斜率越小，母线电压则越小。
100.在一个实施例中，在上述方法的实施例的基础上，s400，所述的基于所述q轴控制分量值反馈调节输出母线电压值，包括：
101.将所述转矩电流值输入电流调节器后，输出所述转矩电压值；
102.基于所述转矩电压值，反馈调节所述母线电容的母线电压值。
103.具体的，在本实施例中，承前所述，永磁同步电机在非弱磁区域时，d轴电流给定为0，此时可以通过控制q轴电流来控制系统处于发电模式还是电动模式，在进入非弱磁区域恒压降速环节后，由母线电压控制环节取代速度环来控制q轴电流的给定来实现对母线电压的控制的目的，将转矩电流值输入电流调节器后，电流调节器输出转矩电压值；基于转矩电压值，反馈调节母线电容的母线电压值。
104.在一个实施例中在上述方法的实施例的基础上，s400，所述的基于所述q轴控制分量值反馈调节输出母线电压值，包括：
105.基于所述转矩电流或所述转矩电压值，根据所述永磁同步电机的转速值，反馈调节所述母线电容的母线电压值。
106.具体的，母线电压调节器直接控制转矩电流或直接控制转矩电压来实现对母线电压的控制的目的。承前所述，通过控制q轴控制分量的最终输出为q轴电压，因此也可以构建母线电压调节器直接控制q轴电压，在进入非弱磁区域恒压降速环节后，母线电压调节器会通过控制q轴电压uq来控制母线电压的大小。
107.在本实施例中，举例说明，参考说明书附图6，母线电压调节器通过向q轴电流调节器传送q轴电流给定值，来直接控制qd轴电流调节器输出转矩电压，由输出的转矩电压来反馈调节母线电容的母线电压值；参考说明书附图7，母线电压调节器直接控制输出转矩电压，由输出的转矩电压来反馈调节母线电容的母线电压值。
108.在一个实施例中，在上述方法的实施例的基础上，在s400之后，即在所述的基于所述q轴控制分量值反馈调节输出母线电压值之后，还包括：
109.若监测到所述母线电压实时值不等于所述预设电压值，基于所述永磁同步电机的转速值，利用所述母线电压调节器再次控制调节所述q轴控制分量值后，再次反馈调节所述母线电容的母线电压值。
110.具体的，在本实施例中，承前所述，当利用所述母线电压调节器控制调节q轴控制分量值后，监测母线电压实时值是否等于预设电压值。
111.利用母线电压调节器来控制调节转矩电流值：假设电机速度为正，如果母线电压没有到达预设值，那么母线电压调节器会减小iq的给定值,当iq的给定值为负时，系统处于发电模式，此时母线电压增大。反之，则会增大iq的输出，那么母线电压随之降低；假设电机速度为负(反转区间)，如果母线电压没有到达预设值，那么母线电压调节器会增大iq的给定值,此时iq为正时，系统处于发电模式，此时母线电压增大。反之，则会降低iq的输出，母线电压随之降低。
112.利用母线电压调节器来控制调节转矩电压值：假设电机速度为正，如果母线电压没有到达预设值，那么母线电压调节器会减小uq的给定值,当uq的给定值小于此转速下的电机反电势幅值，则逆变器处于发电控制模式，此时母线电压增大。反之，则会增大uq的输出，母线电压随之降低。假设电机速度为负(反转区间)，如果母线电压没有到达预设值，那么母线电压调节器会增大uq的给定值(此时uq本身为负),当uq的绝对值小于此转速下的电机反电势幅值，系统处于发电模式，此时母线电压增大。反之，则会减小uq输出，母线电压随之降低。
113.基于相同的技术构思，参考说明书附图8，本发明还提出一种永磁同步电机的运行工况，包括：
114.识别模块10，用于基于永磁同步电机的运行工况，识别所述永磁同步电机的运行工作区，所述运行工作区包括弱磁区和非弱磁区；
115.控制模块20，用于当识别到所述永磁同步电机的运行工作区为所述弱磁区时，通过利用母线电压调节器来控制调节d轴控制分量值，所述d轴控制分量值包括弱磁电流值和弱磁电压值；
116.控制模块20，还用于当识别到所述永磁同步电机的运行工作区为所述非弱磁区时，通过利用所述母线电压调节器来控制调节q轴控制分量值，所述q轴控制分量包括转矩电流值和转矩电压值；
117.反馈模块30，用于基于所述d轴控制分量值或q轴控制分量值反馈调节所述母线电容的母线电压值；
118.降速模块40，用于基于所述d轴控制分量值或q轴控制分量值反馈调节所述母线电容的母线电压值后，当监测到所述母线电压值等于预设电压值时，所述永磁同步电机进行快速降速。
119.本发明的一种永磁同步电机的快速降速装置与一种永磁同步电机的快速降速方法具有相同的技术构思，二者的实施例的技术细节可相互适用，为减少重复，此次不再赘述。
120.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各程序模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的程序模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的程序单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各程序模块可以集成在一个处理单元中，也可是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个处理单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件程序单元的形式实现。另外，各程序模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本技术的保护范围。
121.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述或记载的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
122.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
123.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其他的方式实现。示例性的，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，示例性的，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，示例性的，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性、机械或其他的形式。
124.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
125.另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可能集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
126.应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种永磁同步电机的快速降速方法，其特征在于，包括：基于永磁同步电机的运行工况，识别所述永磁同步电机的运行工作区，所述运行工作区包括弱磁区和非弱磁区；当识别到所述永磁同步电机的运行工作区为所述弱磁区时，通过利用母线电压调节器来控制调节d轴控制分量值，所述d轴控制分量值包括弱磁电流值和弱磁电压值；当识别到所述永磁同步电机的运行工作区为所述非弱磁区时，通过利用所述母线电压调节器来控制调节q轴控制分量值，所述q轴控制分量包括转矩电流值和转矩电压值；基于所述d轴控制分量值或q轴控制分量值反馈调节所述母线电容的母线电压值后，当监测到所述母线电压值等于预设电压值时，所述永磁同步电机进行快速降速。2.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机的快速降速方法，其特征在于，所述的当识别到所述永磁同步电机的运行工作区为所述弱磁区时，通过利用母线电压调节器来控制调节d轴控制分量值，还包括：对所述母线电压进行实时采样；基于采样到的母线电压实时值，实时计算q轴控制器的电压限制值；所述电压限制值的计算公式为：其中v
qlim
为所述q轴电压限制值，u
dc
为所述母线电压实时值，v
d
为d轴控制器的电压值；基于所述电压限制值，利用所述母线电压调节器来控制调节所述d轴控制分量值。3.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机的快速降速方法，其特征在于，在所述的通过利用母线电压调节器来控制调节d轴控制分量值之前，包括：利用所述母线电压调节器控制所述永磁同步电机的斜率控制器，将所述斜率控制器的斜率值调节到预设斜率值；基于所述斜率控制器的斜率值，控制速度调节器输出所述弱磁电流值。4.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机的快速降速方法，其特征在于，在所述的基于所述d轴控制分量值反馈调节输出母线电压值之后，还包括：若监测到所述母线电压实时值不等于所述预设电压值，利用所述母线电压调节器再次控制调节所述d轴控制分量值后，再次反馈调节所述母线电容的母线电压值。5.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机的快速降速方法，其特征在于，所述的基于所述d轴控制分量值反馈调节输出母线电压值，包括：将所述弱磁电流值输入电流调节器后，输出所述弱磁电压值；基于所述弱磁电压值，反馈调节所述母线电容的母线电压值。6.根据权利要求1～5中任意一项所述的一种永磁同步电机的快速降速方法，其特征在于，所述的基于所述d轴控制分量值反馈调节输出母线电压值，包括：基于所述弱磁电流值或所述弱磁电压值，反馈调节所述母线电容的母线电压值。7.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机的快速降速方法，其特征在于，在所述的通过利用母线电压调节器来控制q轴控制分量值之前，包括：所述永磁同步电机处于发电模式时，利用所述母线电压调节器控制所述永磁同步电机的斜率控制器，将所述斜率控制器的斜率值调节到预设斜率值；
所述永磁同步电机处于发电模式时，基于所述斜率控制器的斜率值，控制速度调节器输出所述弱磁电流值。8.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机的快速降速方法，其特征在于，在所述的基于所述q轴控制分量值反馈调节输出母线电压值之后，还包括：若监测到所述母线电压实时值不等于所述预设电压值，基于所述永磁同步电机的转速值，利用所述母线电压调节器再次控制调节所述q轴控制分量值后，再次反馈调节所述母线电容的母线电压值。9.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机的快速降速方法，其特征在于，所述的基于所述q轴控制分量值反馈调节输出母线电压值，包括：将所述转矩电流值输入电流调节器后，输出所述转矩电压值；基于所述转矩电压值，反馈调节所述母线电容的母线电压值。10.根据权利要求1、7～9中任意一项所述的一种永磁同步电机的快速降速方法，其特征在于，所述的基于所述q轴控制分量值反馈调节输出母线电压值，包括：基于所述转矩电流值或所述转矩电压值，根据所述永磁同步电机的转速值，反馈调节所述母线电容的母线电压值。11.一种永磁同步电机的快速降速装置，其特征在于，包括：识别模块，用于基于永磁同步电机的运行工况，识别所述永磁同步电机的运行工作区，所述运行工作区包括弱磁区和非弱磁区；控制模块，用于当识别到所述永磁同步电机的运行工作区为所述弱磁区时，通过利用母线电压调节器来控制调节d轴控制分量值，所述d轴控制分量值包括弱磁电流值和弱磁电压值；所述控制模块，还用于当识别到所述永磁同步电机的运行工作区为所述非弱磁区时，通过利用所述母线电压调节器来控制调节q轴控制分量值，所述q轴控制分量包括转矩电流值和转矩电压值；反馈模块，用于基于所述d轴控制分量值或q轴控制分量值反馈调节所述母线电容的母线电压值；降速模块，用于基于所述d轴控制分量值或q轴控制分量值反馈调节所述母线电容的母线电压值后，当监测到所述母线电压值等于预设电压值时，所述永磁同步电机进行快速降速。

技术总结
本发明公开了一种永磁同步电机的快速降速方法及装置，其中方法包括：基于永磁同步电机的运行工况，识别永磁同步电机的运行工作区；当识别到永磁同步电机的运行工作区为弱磁区时，通过利用母线电压调节器来控制调节D轴控制分量值；当识别到永磁同步电机的运行工作区为非弱磁区时，通过利用母线电压调节器来控制调节Q轴控制分量值；基于D轴控制分量值或Q轴控制分量值反馈调节母线电容的母线电压值后，当监测到母线电压值等于预设电压值时，永磁同步电机进行快速降速。本发明针对永磁同步电机的运行工况，设计了不同的降速控制策略，使得其能在确保母线电容安全的情况下，将母线电压维持在一个母线电容能容忍的固定高值快速降速。速降速。速降速。


技术研发人员：请求不公布姓名
受保护的技术使用者：灵动微电子（苏州）有限公司
技术研发日：2023.06.06
技术公布日：2023/8/28