一種電動車交流感應電機轉矩校準方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電動車交流感應電機的轉矩校準方法，是在電動車的交流感應電機控制電動車時，利用轉矩計算公式將期望轉矩轉換為期望轉矩電流，再根據(jù)轉子磁場定向矢量控制算法實現(xiàn)轉矩控制；在未進行轉矩校準之前，通過比對期望轉矩曲線與實際轉矩曲線之間的誤差趨勢，調整電機轉子時間常數(shù)和互感兩個參數(shù)，使得實際轉矩接近期望轉矩，實現(xiàn)實際轉矩校準；本發(fā)明在傳統(tǒng)矢量控制算法的基礎上，通過對原有電機參數(shù)基礎上依次通過電機轉子時間常數(shù)和互感的校準，完成實際轉矩校準；在整個校準過程中，控制電機轉矩輸出平穩(wěn)且準確，能滿足電動車驅動系統(tǒng)轉矩控制精度的要求，還避免了采用查表方法進行轉矩校準的繁瑣。
【專利說明】一種電動車交流感應電機轉矩校準方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及電動車電機控制技術，具體是一種電動車交流感應電機的轉矩校準方 法。

【背景技術】
[0002] 隨著全球汽車產(chǎn)量和保有量的不斷增長，傳統(tǒng)汽車帶來了嚴重的環(huán)境污染和越來 越緊迫的全球石油資源危機等問題，"霧霾天氣"、"油價高漲"等使得電動車產(chǎn)業(yè)開始蓬勃 發(fā)展。
[0003] 電動車的動力系統(tǒng)是電驅動系統(tǒng)，電機控制技術是電驅動系統(tǒng)也是電動車的核心 技術之一。目前電動車電驅動系統(tǒng)所用電機主要包括交流感應電機和永磁同步電機，其中 交流感應電機以其可靠性高、結構簡單、成本較低、維護簡單以及適合大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點， 在電動車上得到了廣泛的應用。
[0004] 電動車整車控制中，整車控制器結合油門踏板深度、剎車、整車運行狀況，實時計 算整車期望轉矩，并將轉矩命令傳予電機控制器，由電機控制器控制電機輸出相應轉矩。電 機控制器接收轉矩命令后，實時計算轉矩電流、勵磁電流大小值，經(jīng)由矢量控制算法實現(xiàn)對 轉矩電流和勵磁電流的閉環(huán)控制，從而最終實現(xiàn)對轉矩的閉環(huán)控制。
[0005] 根據(jù)電動車的使用特性，要求電機全轉速范圍內(nèi)均可實現(xiàn)轉矩閉環(huán)控制。而針對 應用于電動車的交流感應電機的高性能轉矩閉環(huán)控制，通常采用轉子磁場定向矢量控制算 法。轉子磁場矢量控制算法的基本原理是在普通的三相交流電機上設法模擬直流電機轉矩 控制規(guī)律，在轉子磁場定向坐標系下，通過坐標變換將電流矢量分解為勵磁電流和轉矩電 流，使兩個分量互相垂直，彼此獨立，然后調節(jié)，其本質上是通過實現(xiàn)電流正交解耦控制，來 實現(xiàn)對電機輸出轉矩的平穩(wěn)控制。但是出于成本的考慮，應用于電動車的電機驅動系統(tǒng)通 常不會安裝轉矩傳感器，而通過公式計算的方法根據(jù)期望轉矩命令計算轉矩電流值，以實 現(xiàn)對電機輸出轉矩的閉環(huán)控制。但交流感應電機本質上是多變量、非線性、參數(shù)時變、強耦 合的復雜對象，電機各相繞組的電阻、電感、互感等電磁參數(shù)通常難以準確測量或估算，且 容易隨溫度變化而變化，而由于電機電磁設計參數(shù)和實際參數(shù)的差別使得轉子磁場位置難 以準確估算，從而導致公式法計算轉矩與實際轉矩的誤差，所以如何完成對交流感應電機 的轉矩校準，實現(xiàn)對電機輸出轉矩的準確控制，是電動車電機控制的難點。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明在傳統(tǒng)矢量控制算法的基礎上提出了一種電動車交流感應電機轉矩校準 方法，該方法在基于轉子磁場定向矢量控制算法的基礎上，加入轉矩校準環(huán)節(jié)，能夠快速而 準確的匹配電機參數(shù)，從而控制電機轉矩輸出平穩(wěn)而準確，滿足電動車驅動系統(tǒng)轉矩控制 精度的要求，避免了采用傳統(tǒng)查表方法進行轉矩校準的繁瑣。
[0007] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下： 一種電動車交流感應電機轉矩校準方法，其特征在于：電動車的交流感應電機控制電 動車時，利用轉矩計算公式將期望轉矩：

【權利要求】
1. 一種電動車交流感應電機轉矩校準方法，其特征在于：電動車的交流感應電機控制 電動車時，利用轉矩計算公式將期望轉矩
轉換為期望轉矩電流
然后根據(jù)轉子磁場定 向矢量控制算法實現(xiàn)轉矩控制；在未進行轉矩校準之前，通過比對期望轉矩曲線與實際轉 矩曲線之間的誤差趨勢，調整電機轉子時間常數(shù)
和互感
兩個參數(shù)，使得實際轉矩接近 期望轉矩，實現(xiàn)實際轉矩校準； 所述轉矩計算公式為：
；其中，
為期望轉矩，
為電機極對數(shù)，
為互感，
為期望勵磁電流分量，
為期望轉矩電流分量。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種電動車交流感應電機轉矩校準方法，其特征在于具體步 驟如下： (1)電機控制器接受整車的期望轉矩
設定指令，通過轉矩計算公式計算得到期望轉 矩電流
； (2 )得到期望轉矩電流后，通過轉子磁場定向矢量控制算法完成電流閉環(huán)控制，從而
實現(xiàn)轉矩閉環(huán)控制； (3) 在電機額定轉速下，以等間隔方式設定不同期望轉矩.
，測量不同期望轉矩設定 值下的電機實際轉矩
記錄并繪制期望轉矩曲線與實際轉矩曲線； (4) 調整轉子時間常數(shù)
重復步驟（1)- (3)，觀測調整轉子時間常數(shù)
后的期望轉矩 曲線與實際轉矩曲線；當兩條曲線接近平行時，即可完成
校準； (5) 調整互感
，重復上述步驟（1)- (3)，觀測調整后的期望轉矩曲線與實際轉矩曲 線，當兩條曲線誤差范圍達到允許值時，完成
校準，進而實現(xiàn)轉矩校準。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種電動車交流感應電機轉矩校準方法，其特征在于：所述 調整轉子時間常數(shù)
即調整勵磁電流與轉矩電流的乘積。
4. 根據(jù)權利要求3所述的一種電動車交流感應電機轉矩校準方法，其特征在于：所述 調整
參數(shù)，即調整計算轉矩值與實際轉矩值之間的比例系數(shù)。
【文檔編號】H02P21/14GK104158457SQ201410354665
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月24日 優(yōu)先權日:2014年7月24日
【發(fā)明者】張登, 袁煬, 鄭剛, 吳建東, 況明偉 申請人:中國東方電氣集團有限公司