【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本公開涉及航空電器系統(tǒng)的，具體而言，涉及一種電推進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)的驅(qū)動方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)。
技術(shù)介紹
1、隨著航空工業(yè)的蓬勃發(fā)展，航空飛行帶來的環(huán)境壓力日益增大。為響應(yīng)低碳政策、提高系統(tǒng)效率，采用電氣化技術(shù)，對航空推進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改革是一個(gè)可行方案。不同于多電飛機(jī)將非動力能源電氣化，電推進(jìn)系統(tǒng)通過電動機(jī)帶動涵道式風(fēng)扇或螺旋槳為飛機(jī)提供驅(qū)動，是飛機(jī)電氣化的高級發(fā)展階段。采用電推進(jìn)系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)，能夠有效提高系統(tǒng)的效率并解決環(huán)境污染問題，符合當(dāng)今發(fā)展趨勢。
2、隨著航空電氣化的推進(jìn)，大功率永磁同步電機(jī)在飛機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用，經(jīng)高效率算法優(yōu)化后的電機(jī)系統(tǒng)往往能提高3％-5％的效率。提高電機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng)的效率將大幅降低飛行器能源系統(tǒng)的質(zhì)量，減小飛行器加工制造難度，對電推進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行具有重要的意義。
3、隨著電推進(jìn)電機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng)不斷向大功率、高頻化方向發(fā)展，逆變器輸出信號的諧波含量及逆變器的損耗問題變得不可忽略，嚴(yán)重影響了系統(tǒng)的使用周期以及系統(tǒng)的性能。而由于逆變器與電機(jī)損耗的耦合關(guān)系，僅對電機(jī)損耗和驅(qū)動器損耗分別單獨(dú)進(jìn)行優(yōu)化并不能保證系統(tǒng)效率最優(yōu)，需要綜合考慮電機(jī)系統(tǒng)損耗來制定控制算法。
4、此外，電機(jī)系統(tǒng)的驅(qū)動方式以及開關(guān)頻率等逆變器系數(shù)也對逆變器輸出信號的諧波含量有影響，輸入到電機(jī)內(nèi)的諧波電流最終造成電機(jī)本體的附加損耗。因此，需要選擇合適的調(diào)制方法對電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行效率優(yōu)化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本公開實(shí)施例至少提
2、第一方面，本公開實(shí)施例提供了一種電推進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)的驅(qū)動方法包括：
3、獲取電機(jī)的速度控制指令，并基于所述速度控制指令控制所述電機(jī)轉(zhuǎn)動；
4、采集所述電機(jī)在轉(zhuǎn)動過程中的第一轉(zhuǎn)動狀態(tài)信息；其中，所述第一轉(zhuǎn)動狀態(tài)信息包括：轉(zhuǎn)速信息和第一電流信息；
5、在所述第一轉(zhuǎn)動狀態(tài)信息的第一電流信息中注入虛擬高頻方波信號，并計(jì)算注入所述虛擬高頻方波信號之前和注入所述虛擬高頻方波信號之后所述電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的效率變化值；
6、根據(jù)所述效率變化值確定所述電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的開關(guān)控制信號，并由所述開關(guān)控制信號控制所述電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的工作狀態(tài)。
7、一種可選的實(shí)施方式中，所述計(jì)算注入所述虛擬高頻方波信號之前和注入所述虛擬高頻方波信號之后所述電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的效率變化值，包括：
8、基于第一電壓信息和所述第一電流信息，確定注入所述虛擬高頻方波信號之前所述電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的第一效率；其中，所述第一電壓信息為所述電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的電流環(huán)輸出的參考電壓；
9、基于所述第一電壓信息和第二電流信息，確定注入所述虛擬高頻方波信號之后所述電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的第二效率；其中，所述第二電流信息為注入虛擬高頻方波信號的第一電流信息；
10、基于所述第一效率和所述第二效率之間的差值，確定所述效率變化值。
11、一種可選的實(shí)施方式中，所述基于所述第一電壓信息和所述第一電流信息，確定注入所述虛擬高頻方波信號之前所述電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的第一效率，包括：
12、基于所述第一電壓信息和所述第一電流信息，計(jì)算所述電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)中逆變器的第一輸入功率；
13、計(jì)算所述電機(jī)和所述逆變器的目標(biāo)損耗模型；
14、基于所述目標(biāo)損耗模型和所述第一輸入功率，計(jì)算所述第一效率。
15、一種可選的實(shí)施方式中，所述根據(jù)所述效率變化值確定所述電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的開關(guān)控制信號，包括：
16、基于所述效率變化值確定所述電機(jī)的最佳電流角；
17、將所述最佳電流角分配至所述電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的速度環(huán)的輸出結(jié)果，得到dq坐標(biāo)系下的電流參考值；
18、基于所述dq坐標(biāo)系下的電流參考值確定所述電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的開關(guān)控制信號。
19、一種可選的實(shí)施方式中，所述基于所述效率變化值確定所述電機(jī)的最佳電流角，包括：
20、獲取初始電流角，并將所述初始電流角作為第一電流角，執(zhí)行以下步驟，直至確定出所述最佳電流角：
21、確定所述效率變化值是否等于零；
22、在確定出效率變化值不等于零的情況下，通過積分器對所述效率變化值進(jìn)行處理，得到電流角補(bǔ)償值；
23、基于所述電流角補(bǔ)償值對所述第一電流角進(jìn)行補(bǔ)償，得到第二電流角，并將所述第二電流角作為所述第一電流角，返回執(zhí)行計(jì)算注入所述虛擬高頻方波信號之前和注入所述虛擬高頻方波信號之后所述電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的效率變化值的步驟；
24、在確定出效率變化值等于零的情況下，將所述第一電流角確定為所述最佳電流角。
25、一種可選的實(shí)施方式中，所述基于所述dq坐標(biāo)系下的電流參考值確定所述電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的開關(guān)控制信號，包括：
26、通過pi調(diào)節(jié)器對所述dq坐標(biāo)系下的電流參考值與所述第一電流信息的差值進(jìn)行處理，得到dq坐標(biāo)系下的電壓參考值；
27、對所述dq坐標(biāo)系下的電壓參考值進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，得到三相坐標(biāo)系下的電壓值；
28、對所述三相坐標(biāo)系下的電壓值進(jìn)行零序分量計(jì)算，得到零序電壓，并基于所述零序電壓生成所述電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的dpwm控制信號；
29、將所述電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的dpwm控制信號確定為所述開關(guān)控制信號。
30、一種可選的實(shí)施方式中，所述對所述三相坐標(biāo)系下的電壓值進(jìn)行零序分量計(jì)算，得到零序電壓，包括：
31、通過公式對所述三相坐標(biāo)系下的電壓值進(jìn)行零序分量計(jì)算，得到所述零序電壓；
32、其中，k為零矢量分配因子，ua*,為所述三相坐標(biāo)系下的電壓值，為所述零序電壓。
33、第二方面，本公開實(shí)施例提供了一種電推進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)的驅(qū)動裝置，包括：
34、獲取單元，用于獲取電機(jī)的速度控制指令，并基于所述速度控制指令控制所述電機(jī)轉(zhuǎn)動；
35、采集單元，用于采集所述電機(jī)在轉(zhuǎn)動過程中的第一轉(zhuǎn)動狀態(tài)信息；其中，所述第一轉(zhuǎn)動狀態(tài)信息包括：轉(zhuǎn)速信息和第一電流信息；
36、效率計(jì)算單元，用于在所述第一轉(zhuǎn)動狀態(tài)信息的第一電流信息中注入虛擬高頻方波信號，并計(jì)算注入所述虛擬高頻方波信號之前和注入所述虛擬高頻方波信號之后所述電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的效率變化值；
37、電機(jī)控制單元，用于根據(jù)所述效率變化值確定所述電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的開關(guān)控制信號，并由所述開關(guān)控制信號控制所述電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的工作狀態(tài)。
38、第三方面，本公開實(shí)施例還提供一種電子設(shè)備，包括：處理器、存儲器和總線，所述存儲器存儲有所述處理器可執(zhí)行的機(jī)器可讀指令，當(dāng)電子設(shè)備運(yùn)行時(shí)，所述處理器與所述存儲器之間通過總線通信，所述機(jī)器可讀指令被所述處理器執(zhí)行時(shí)執(zhí)行上述第一方面，或第一方面中任一種可能的實(shí)施方式中的步驟。
39、第四方面，本公開實(shí)施例還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上存儲有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器運(yùn)行時(shí)執(zhí)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種電推進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)的驅(qū)動方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算注入所述虛擬高頻方波信號之前和注入所述虛擬高頻方波信號之后所述電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的效率變化值，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于第一電壓信息和所述第一電流信息，確定注入所述虛擬高頻方波信號之前所述電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的第一效率，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述效率變化值確定所述電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的開關(guān)控制信號，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述效率變化值確定所述電機(jī)的最佳電流角，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述dq坐標(biāo)系下的電流參考值確定所述電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的開關(guān)控制信號，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述對所述三相坐標(biāo)系下的電壓值進(jìn)行零序分量計(jì)算，得到零序電壓，包括：
8.一種電推進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)的驅(qū)動裝置，其特征在于，包括：
9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：處理器、存儲
10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，該計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上存儲有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器運(yùn)行時(shí)執(zhí)行如權(quán)利要求1至7任一所述的電推進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)的驅(qū)動方法的步驟。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種電推進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)的驅(qū)動方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算注入所述虛擬高頻方波信號之前和注入所述虛擬高頻方波信號之后所述電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的效率變化值，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于第一電壓信息和所述第一電流信息，確定注入所述虛擬高頻方波信號之前所述電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的第一效率，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述效率變化值確定所述電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的開關(guān)控制信號，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述效率變化值確定所述電機(jī)的最佳電流角，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述dq坐標(biāo)系下的電流參...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：郭宏，王婉宜，徐金全，
申請(專利權(quán))人：天目山實(shí)驗(yàn)室，
類型：發(fā)明
國別省市：
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