通过根据电机控制器开关管的占空比、母线电压、电机三相电流计算出电机的两相静止坐标系下的电压，并将电机三相电流进行坐标变换得到两相静止坐标系下的电流；根据两相静止坐标系下的电压和电流，采用磁链MRAS方法，得到转子坐标系下的磁链和电流；根据转子坐标系下的磁链和电流计算得出电机的转矩。本发明所采用的电机转矩计算方法不需要使用旋变传感器来测量电机角度，避免了由于旋变值的错误而造成的转矩估算错误，同时，一般情况下，控制周期和其他延时对转子坐标系下的磁链λd、λq和电流id、iq的影响不大，而基于磁链的MRAS方法又可以准确地对磁链λd、λq进行跟踪，从而相比其它方法，可以更准确地计算出转矩值，更好地进行扭矩监控，适用于永磁同步电机的高精度控制，安全性和可靠性高。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的永磁同步电机转矩计算方法的流程图；
图2为采用图1的电机转矩计算方法得到的转矩和实际转矩的仿真波形图；
图3是本发明第二实施例提供的永磁同步电机转矩计算装置的主要架构框图；
图4为图3的转矩计算装置中的磁链计算模块和电机转矩计算模块的结构框图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的永磁同步电机转矩计算方法及装置其具体实施方式、结构、特征及功效，详细说明如后。
有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
图1是本发明第一实施例提供的永磁同步电机转矩计算方法的流程图。该方法可以由永磁同步电机转矩计算装置所执行的转矩计算过程；所述永磁同步电机转矩计算方法，可包括以下步骤101-105：
步骤101，根据电机控制器开关管(例如6路开关管)的占空比、母线电压、电机三相电流计算出电机的两相静止坐标系下的电压，并将电机三相电流进行坐标变换得到两相静止坐标系下的电流。
上述计算电压和电流的方法还可以与现有的电压模型估计法中的计算方法相同，即首先在每个计算周期里，根据三相电流的正负极性从发给开关管的6个PWM信号中筛选3个可用于电压估算的PWM信号(考虑死区补偿)；然后根据3个被选的PWM信号计算此周期的三相交流电压Ua、Ub、Uc；最后对三相交流电压Ua、Ub、Uc进行坐标变换求得两相静止坐标系下的电机的电压值uα和uβ。其中，占空比即PWM信号的占空比，电机控制器开关管用于控制电机进行运转。
步骤103，根据两相静止坐标系下的电压和电流，采用磁链MRAS方法，得到转子坐标系下的磁链和电流。
其中，转子坐标系下的磁链λd、λq由磁链MRAS方法得出，如下面公式所示。该公式还同时可以根据估算的电机的速度和角度值，从而将两相静止坐标系下的电流ia、iβ换算为转子坐标系下的电流id、iq，用于磁链MRAS方法以及步骤105中的转矩估算。
，其中，λm为永磁磁链，λd、λq分别为定子直轴和交轴磁链分量，分别为直轴(d轴)和交轴(q轴)磁链的估算值，分别为对直轴和交轴磁链的估算值的微分，分别为直轴、交轴磁链估算误差动态值，为对的微分，为对的微分，Rs为定子电阻值，vd为直轴电压，vq为交轴电压，Ld为直轴电感，Lq为交轴电感，id为定子直轴电流分量，iq为定子交轴电流分量，分别为直轴、交轴电流分量估算值，ωre为电机角速度值，为电机角速度估算值，为电机角速度估算误差动态值，Kp为PI调节的P参数，KI为PI调节的I参数、S为中间变量，K、φ为系数，sign(S)是对中间变量S进行正负值判断，若S为正，则sign(S)为1，若S为负，则sign(S)为-1。
步骤105，根据转子坐标系下的磁链和电流计算得出电机的转矩。
本步骤中，电机转矩的计算公式为：Te＝1.5p(λdiq-λqid)，其中，Te为转矩，p为电机极对数，λd为转子(旋转)坐标系下定子直轴磁链分量，λq为定子交轴磁链分量，id为定子直轴电流分量，iq为定子交轴电流分量。
如图2所示，经过试验验证，采用本发明实施例方法计算的电机转矩曲线201(白色曲线)接近于实际转矩曲线202(灰色曲线)，说明本发明实施例的转矩计算方法精确度高。
综上所述，本实施例提供的永磁同步电机转矩计算方法，通过根据电机控制器开关管的占空比、母线电压、电机三相电流计算出电机的两相静 止坐标系下的电压，并将电机三相电流进行坐标变换得到两相静止坐标系下的电流；根据两相静止坐标系下的电压和电流，采用磁链MRAS方法，得到转子坐标系下的磁链和电流；根据转子坐标系下的磁链和电流计算得出电机的转矩。本发明所采用的电机转矩计算方法不需要使用旋变传感器来测量电机角度，避免了由于旋变值的错误而造成的转矩估算错误，同时，一般情况下，控制周期和其他延时对转子坐标系下的磁链λd、λq和电流id、iq的影响不大，而基于磁链的MRAS方法又可以准确地对磁链λd、λq进行跟踪，从而相比其它方法，可以更准确地计算出转矩值，更好地进行扭矩监控，适用于永磁同步电机的高精度控制，安全性和可靠性高。
以下为本发明的装置实施例，在方法实施例中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。
第二实施例
请参考图3及图4，图3是本发明第二实施例提供的永磁同步电机转矩计算装置的主要架构框图。图4为图3的转矩计算装置中的磁链计算模块的结构框图。所述永磁同步电机转矩计算装置，包括：电压和电流计算模块301、磁链计算模块303、电机转矩计算模块305。
具体地，电压和电流计算模块301，用于根据电机控制器开关管的占空比、母线电压、电机三相电流计算出电机的两相静止坐标系下的电压，并将电机三相电流进行坐标变换得到两相静止坐标系下的电流；
磁链计算模块303，用于根据两相静止坐标系下的电压和电流，采用磁链MRAS方法，得到转子坐标系下的磁链和电流；
电机转矩计算模块305，用于根据转子坐标系下的磁链和电流计算得出电机的转矩。
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