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1、電氣傳動2012年第42卷第11期ELECTRICDRIVE2012Vo1．42No．11永磁同步電機MTPA弱磁控制方法研究孫旭霞，岳經凱(西安理工大學自動化與信息工程學院，陜西西安710048)摘要：針對永磁同步電機在升速階段電流過大和高速階段穩(wěn)定性差的問題，在分析永磁同步電機弱磁原理的基礎上，選用MTPA(最大轉矩)弱磁控制策略，通過轉矩控制達到減少升速時間的目標；利用修正電流值來控制弱磁從而實現(xiàn)增大調速范圍。實驗在PSCAD上建立仿真模型，通過對比永磁同步電機在不同運行階段參數(shù)，結果驗證了此方法的可行性和正確性。關鍵詞：永磁同步電機；弱磁；最大轉矩；磁鏈中圖分類號：TM351文獻標識碼
2、：AResearchontheMTPA＆WeakMagneticControlofthePermanentMagnetSynchronousMotorSUNXu-xia，YUEJing—kai(TheFacultyofAutomationandInformationEngineering，Xi’anUniversityofTechnology，Xi’an710048，Shaanxi，China)Abstract：ForthepermanentmagnetsynchronousmotorSproblemsthataretheoverloadofcurrentintheaccstageandpoo
3、rstabilityinhighspeedoperationstage，basedontheweakmagneticanalysisoftheperma—nentmagnetsynchronousmotor，MTPAweakmagneticcontrolstrategywaschosen，andbycontrollingthetorquetOreduceaectime；UsedfixedcurrentvaluetocontroltheweakmagneticSOastorealizetheincreasespeedrange．TheexperimentestablishedonthePSCAD
4、simulationmodel，comparedtheparametersofthepermanentmagnetsynchronousmotorindifferentrunningstage，andtheresultsverifythefeasibilityandcor—rectnessofthismethod．Keywords：permanentmagnetsynchronousmotor；weakmagnetic；maximumtorque；flux用；查表法需要大量的實驗數(shù)據(jù)，并且一張表只能1引言對一種電機控制；梯度下降法計算量大，實現(xiàn)較復永磁同步電動機具有工作可靠、可控性好、效雜。本
5、文采用修正電流值控制弱磁的方法，這種率高、功率因數(shù)高等一系列優(yōu)點，在工業(yè)中獲得了方法利用交、直軸電流和電壓來修正電流，控制算廣泛的應用。但電動機定子電流直軸分量所形成法簡單，響應速度快，魯棒性好。的去磁磁動勢作用會導致永磁體性能變壞，是人2永磁電機模型及控制原理們十分關注的一個實際問題；此外，隨著電機轉速的升高，由于供電電壓的限制，也會影響電機的電在理想條件下，永磁同步電機d，q軸的穩(wěn)態(tài)磁轉矩的性能，影響電機高速運行的范圍及穩(wěn)定數(shù)學模型的電壓方程為性。因此，電機需要減弱磁場運行，由于永磁同步』一一∞Li(1)電機中勵磁磁場是一定的，不可能直接將其減弱1一(u(’+Ldid)以獲得弱磁控制，所以
6、，只能利用直軸電流，減弱式中：，“。分別為定子電壓矢量的d，q軸分量；電動機的氣隙磁場，已達到弱磁控制的效果。這i，i分別為定子電流矢量的d，q軸分量；嘶為便是永磁電機弱磁控制的基本思想1]。永磁磁鏈；為轉子電角頻率；L，L。分別為d，g常見的弱磁控制策略有公式計算法、查表法軸電感。和梯度下降法[4等。公式計算法完全依賴于電機電磁轉矩方程為數(shù)學模型，只具有理論意義，很少在實際工程中應T一1．5p[altfiq+(Ld—Lq)iaiq](2)作者簡介：孫旭霞(1963一)，女，研究生，副教授，Email：sunxx@xaut．edu．cn62孫旭霞：永磁同步電機MTPA弱磁控制方法研究電氣傳動2
7、012年第42卷第11期式中：為電磁轉矩；，，分別為定子磁鏈的d，q軸分量；P為極對數(shù)。一一由于受逆變器產生的最大電壓及電機本身的蕊，酬：：；‘、、限制，若想將轉速拓展到額定值以上是不可能的。t、f’0Ji．為此，必須減小定子磁鏈，即弱磁，才能進一步提＼～／／，高轉速。由于弱磁控制工作高速范圍，為了簡單電壓限制環(huán)、～—／流限制起見，忽略定子電阻R電壓壓降。這樣電機弱磁圖1足于電流矢量運行軌跡穩(wěn)態(tài)運
