內置式永磁同步電機最大轉矩電流比控制策略研究.pdf

1、由于資源緊缺和環(huán)境保護的問題日益嚴峻,節(jié)能減排是當今時代的主題,也是國家“十二五”規(guī)劃重點關注的問題。電機作為耗能大戶,提高電機的效率以降低能源消耗,減少碳排放,成了國內外眾多學者都在關注的研究課題。在各類電機中,內置式永磁同步電機(InteriorPermanentMagnetSynchronousMotor,IPMSM)具有高功率密度、高效率、高轉矩密度等優(yōu)點,這使得IPMSM在很多工業(yè)應用領域中越來越受歡迎。IPMSM因其轉子磁路

2、結構不對稱能夠產生磁阻轉矩,在電機控制系統(tǒng)中,采用最大轉矩電流比(MaximumTorqueperAmpere,MTPA)控制策略可以充分利用磁阻轉矩,從而提高電機的轉矩輸出能力和系統(tǒng)效率。為此本文主要針對內置式永磁同步電機的MTPA控制策略進行研究。
　　研究一種基于直接公式計算法的IPMSM最大轉矩電流比控制策略。根據MTPA控制的定義,將轉矩方程對定子電流矢量角求偏導,令該偏導值為零,求得最優(yōu)定子電流矢量角的表達式。將轉速環(huán)

3、控制輸出作為定子電流幅值的給定,并根據電機模型的參數(shù)計算出矢量角,進而求出交直軸電流的給定,實現(xiàn)MTPA控制。由于電機參數(shù)受溫度,磁飽和等因素會發(fā)生較大變化,定量分析了電感、永磁磁鏈的變化對控制精度的影響。
　　研究一種基于高頻輔助信號注入的IPMSM最大轉矩電流比在線控制策略。通過在定子電流矢量角上疊加一個高頻正弦小信號,電機的機械功率響應中將含有反映轉矩變化信息的信號成分。通過數(shù)字信號處理提取出相應的功率信號,再采用PI控制器