內(nèi)置式永磁同步電機(jī)最大轉(zhuǎn)矩電流比控制策略研究.pdf

1、由于資源緊缺和環(huán)境保護(hù)的問(wèn)題日益嚴(yán)峻,節(jié)能減排是當(dāng)今時(shí)代的主題,也是國(guó)家“十二五”規(guī)劃重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。電機(jī)作為耗能大戶(hù),提高電機(jī)的效率以降低能源消耗,減少碳排放,成了國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者都在關(guān)注的研究課題。在各類(lèi)電機(jī)中,內(nèi)置式永磁同步電機(jī)(InteriorPermanentMagnetSynchronousMotor,IPMSM)具有高功率密度、高效率、高轉(zhuǎn)矩密度等優(yōu)點(diǎn),這使得IPMSM在很多工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中越來(lái)越受歡迎。IPMSM因其轉(zhuǎn)子磁路

2、結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng)能夠產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩,在電機(jī)控制系統(tǒng)中,采用最大轉(zhuǎn)矩電流比(MaximumTorqueperAmpere,MTPA)控制策略可以充分利用磁阻轉(zhuǎn)矩,從而提高電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出能力和系統(tǒng)效率。為此本文主要針對(duì)內(nèi)置式永磁同步電機(jī)的MTPA控制策略進(jìn)行研究。
　　研究一種基于直接公式計(jì)算法的IPMSM最大轉(zhuǎn)矩電流比控制策略。根據(jù)MTPA控制的定義,將轉(zhuǎn)矩方程對(duì)定子電流矢量角求偏導(dǎo),令該偏導(dǎo)值為零,求得最優(yōu)定子電流矢量角的表達(dá)式。將轉(zhuǎn)速環(huán)

3、控制輸出作為定子電流幅值的給定,并根據(jù)電機(jī)模型的參數(shù)計(jì)算出矢量角,進(jìn)而求出交直軸電流的給定,實(shí)現(xiàn)MTPA控制。由于電機(jī)參數(shù)受溫度,磁飽和等因素會(huì)發(fā)生較大變化,定量分析了電感、永磁磁鏈的變化對(duì)控制精度的影響。
　　研究一種基于高頻輔助信號(hào)注入的IPMSM最大轉(zhuǎn)矩電流比在線控制策略。通過(guò)在定子電流矢量角上疊加一個(gè)高頻正弦小信號(hào),電機(jī)的機(jī)械功率響應(yīng)中將含有反映轉(zhuǎn)矩變化信息的信號(hào)成分。通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理提取出相應(yīng)的功率信號(hào),再采用PI控制器