本發(fā)明屬于永磁同步電機技術領域，特別涉及一種基于磁鏈跟隨的兩永磁同步電機同步控制方法及系統(tǒng)。

背景技術：

兩臺永磁同步電機構成的兩電機同步控制系統(tǒng)，其中一臺電機作為主令電機，另外一臺作為跟隨電機，跟隨電機通過跟蹤主令電機的轉速達到兩臺電機的轉速同步。在高檔數控機床、機器人等很多應用場合要求兩臺永磁同步電機的轉速必須精確同步，才可完成高精度的動作過程。然而，現(xiàn)有的兩臺電機轉速同步控制技術，要么采用簡單的開環(huán)控制方法，要么通過兩臺電機轉軸的機械轉速誤差來調節(jié)電機頻率閉環(huán)控制。開環(huán)控制無反饋環(huán)節(jié)，轉速同步精度非常低，只能用于低端應用場合；而后者是建立在兩臺電機轉子機械轉速已經出現(xiàn)轉速偏差的基礎上再去后發(fā)地被動補償，而且通過調節(jié)輸入電機電壓頻率的方式去改變電機轉速，難以獲得高精度的轉速同步性能。

因此，設計一種可實現(xiàn)高精度轉速同步的兩永磁同步電機轉速同步控制方法具有重要的意義。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種可實現(xiàn)高精度轉速同步的兩永磁同步電機同步控制方法及控制系統(tǒng)。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種兩永磁同步電機同步控制方法，包括如下步驟：

步驟s1，構建兩永磁同步電機同步控制系統(tǒng)，并定義主令電機x和跟隨電機y；

步驟s2，在主令電機x起動后計算主令電機x的定子磁鏈轉速；以及

步驟s3，控制跟隨電機y起動并跟蹤主令電機x的轉子轉速，實現(xiàn)同步控制。

進一步，所述步驟s1中還包括：將主令電機x和跟隨電機y的轉子定位于各自電機a相繞組軸線位置處。

進一步，所述步驟s2中在主令電機x起動后計算主令電機x的定子磁鏈轉速的方法包括：

采用直接轉矩控制方式控制主令電機x起動并調速運行，并同時檢測主令電機x定子磁鏈分量ψxα、ψxβ，據此計算主令電機x的定子磁鏈轉速ωx，

上式中分別表示ψxα、ψxβ的微分。

進一步，所述步驟s3中控制跟隨電機y起動并跟蹤主令電機x的轉子轉速，實現(xiàn)同步控制的方法包括：

步驟s31，檢測跟隨電機y定子磁鏈分量ψyα、ψyβ，據此計算跟隨電機y的定子磁鏈轉速ωy，

上式中分別表示ψyα、ψyβ的微分；

步驟s32，針對跟隨電機y，將定子磁鏈轉速ωx代替直接轉矩控制中的轉矩給定信號，將定子磁鏈轉速ωy代替直接轉矩控制中的轉矩觀測信號；以及

步驟s33，通過跟隨電機y定子磁鏈同步跟隨電機x定子磁鏈，實現(xiàn)兩永磁同步電機轉子轉速的同步。

又一方面，本發(fā)明還提供了一種兩永磁同步電機同步控制系統(tǒng)，包括：

處理器模塊，由該處理器模塊控制的主令電機x和跟隨電機y；其中

所述處理器模塊適于控制主令電機x起動，并計算主令電機x的定子磁鏈轉速；以及控制跟隨電機y起動并跟蹤主令電機x的轉子轉速。

進一步，所述處理器模塊適于采用直接轉矩控制方式控制電機x起動并調速運行，并同時檢測主令電機x定子磁鏈分量ψxα、ψxβ，據此計算主令電機x的定子磁鏈轉速ωx,

上式中分別表示ψxα、ψxβ的微分。

進一步，所述處理器模塊還適于檢測跟隨電機y定子磁鏈分量ψyα、ψyβ，據此計算跟隨電機y的定子磁鏈轉速ωy，

上式中分別表示ψyα、ψyβ的微分；以及

針對跟隨電機y，將定子磁鏈轉速ωx代替直接轉矩控制中的轉矩給定信號，將定子磁鏈轉速ωy代替直接轉矩控制中的轉矩觀測信號；

最后，通過跟隨電機y定子磁鏈同步跟隨電機x定子磁鏈，實現(xiàn)兩永磁同步電機轉子轉速的同步。

本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的兩永磁同步電機同步控制方法及控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了兩同步電機的高精度同步轉速控制。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本發(fā)明的兩永磁同步電機同步控制方法的步驟流程圖；

圖2是步驟s3中控制跟隨電機y起動并跟蹤主令電機x的轉子轉速，實現(xiàn)同步控制的步驟流程圖。

具體實施方式

現(xiàn)在結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結構，因此其僅顯示與本發(fā)明有關的構成。

實施例1

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種兩永磁同步電機同步控制方法，包括如下步驟：

步驟s1，選取兩臺相同廠家型號的永磁同步電機構成兩永磁同步電機同步控制系統(tǒng)，構建兩永磁同步電機同步控制系統(tǒng)，并定義主令電機x和跟隨電機y；

通過開關控制固定的功率管導通與關斷，即給定固定的電壓空間矢量方向，通過轉子定位手段將主令電機x與跟隨電機y定位于各自電機a相繞組軸線位置，以更好的促使兩電機同步控制。

步驟s2，在主令電機x起動后計算主令電機x的定子磁鏈轉速；以及

步驟s3，控制跟隨電機y起動并跟蹤主令電機x的轉子轉速，實現(xiàn)同步控制。

具體的，所述步驟s2中在主令電機x起動后計算主令電機x的定子磁鏈轉速的方法包括：

采用直接轉矩控制方式控制主令電機x起動并調速運行，并同時檢測主令電機x定子磁鏈分量ψxα、ψxβ，據此計算主令電機x的定子磁鏈轉速ωx，

上式中分別表示ψxα、ψxβ的微分。

如圖2所示，具體的，所述步驟s3中控制跟隨電機y起動并跟蹤主令電機x的轉子轉速，實現(xiàn)同步控制的方法包括：

步驟s31，檢測跟隨電機y定子磁鏈分量ψyα、ψyβ，據此計算跟隨電機y的定子磁鏈轉速ωy，

上式中分別表示ψyα、ψyβ的微分；

步驟s32，針對跟隨電機y，將定子磁鏈轉速ωx代替直接轉矩控制中的轉矩給定信號，將定子磁鏈轉速ωy代替直接轉矩控制中的轉矩觀測信號，從而達到跟隨電機y定子磁鏈同步跟隨主令電機x定子磁鏈的目的，達到跟隨電機y轉速高精度同步跟隨主令電機x的轉速，同時保持跟隨電機y直接轉矩控制方式中的其它部分不變。

步驟s33，通過跟隨電機y定子磁鏈同步跟隨電機x定子磁鏈，實現(xiàn)兩永磁同步電機轉子轉速的同步。

實施例2

在實施例1基礎上，本實施例2提供了一種兩永磁同步電機同步控制系統(tǒng)，包括：

處理器模塊，由該處理器模塊控制的主令電機x和跟隨電機y；其中

所述處理器模塊適于控制主令電機x起動，并計算主令電機x的定子磁鏈轉速；以及控制跟隨電機y起動并跟蹤主令電機x的轉子轉速。

具體的，先將主令電機x和跟隨電機y的轉子定位于各自電機a相繞組軸線位置處。

所述處理器模塊適于采用直接轉矩控制方式控制電機x起動并調速運行，并同時檢測主令電機x定子磁鏈分量ψxα、ψxβ，據此計算主令電機x的定子磁鏈轉速ωx,上式中分別表示ψxα、ψxβ的微分。

所述處理器模塊還適于檢測跟隨電機y定子磁鏈分量ψyα、ψyβ，據此計算跟隨電機y的定子磁鏈轉速ωy，上式中分別表示ψyα、ψyβ的微分；以及針對跟隨電機y，將定子磁鏈轉速ωx代替直接轉矩控制中的轉矩給定信號，將定子磁鏈轉速ωy代替直接轉矩控制中的轉矩觀測信號。

最后，通過跟隨電機y定子磁鏈同步跟隨電機x定子磁鏈，實現(xiàn)兩永磁同步電機轉子轉速的同步。

綜合上述，本發(fā)明的兩永磁同步電機同步控制方法及同步控制系統(tǒng)可有效提升跟隨電機對主令電機的轉速跟蹤精度，改善兩電機的同步控制性能。

以上述依據本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。