参数在线估算的永磁同步电机最大转矩电流比过程控制

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1、第36卷第1期煤炭学报Vol.36No.12011年1月JOURNALOFCHINACOALSOCIETYJan.2011文章编号:0253-9993(2011)01-0172-05参数在线估算的永磁同步电机最大转矩电流比控制1121黄鹏,苗长云,黄雷,李鸿强(11天津工业大学电气工程与自动化学院,天津300160;2.中国汽车技术研究中心,天津300162)摘要:在矢量控制坐标变换的基础上,针对内置式永磁同步电动机(IPMSM)d、q轴电感不相等的特性,对内置式永磁同步电动机最大转矩电流比控制方法进行了研究。用极值原理推导出在输出转矩一定时所需要

2、的最小d、q轴电流应满足的关系式。在系统容量相同的情况下,相对于id=0控制显著提高系统的低速转矩及动态性能。在此基础上,进一步考虑到电感饱和效应,对电机关键参数Ld、Lq进行了在线自适应估算,给出了适于工程应用的近似算法并应用于工程实践。最后对id=0控制、最大转矩电流比控制进行了试验对比,结果表明:该方法可有效提高系统的转矩输出能力,具有很好的工程应用性。关键词:内置式永磁同步电机;最大转矩电流比控制;参数自适应估算;饱和效应中图分类号:TM351文献标志码:AMaximum2torque2per2amperecontrolofpermanen

3、tmagnetsynchronousmotorswithonlineparameterestimation1121HUANGPeng,MIAOChang2yun,HUANGLei,LIHong2qiang(11SchoolofElectricalEngineeringandAutomation,TianjinPolytechnicUniversity,Tianjin300160,China;21ChinaAutomotiveTechnology&ResearchCenter,Tianjin300162,China)Abstract:Accordin

4、gtothecharacteristicsthatd,q2axisinductancesarenotequalininteriorpermanentmagnetsyn2chronousmotors(IPMSM),introducedamaximum2torque2per2ampere(MTPA)controlscheme,whichcangetalar2gertorqueoutputundercertaincurrentcondition.Arelationshipabouttheminimumd,q2axiscurrentsrequiredund

5、ercertaintorqueoutputwasderivedbythemaximumprinciple.Insamecapacity,relativetoid=0control,thismethodcouldsignificantlyimprovethelow2speedtorqueanddynamicperformanceofthesystem.Moreover,theinductancesat2urationeffectwasconsidered,theparametersLdandLqofthemotorwereonlineadaptive

6、estimated,andanapproxi2matealgorithmforengineeringapplicationswaspresentedandappliedtoengineeringpractice.Finally,experimentalre2sultsverifytheeffectivenessandengineeringpracticabilityoftheproposedapproach.Keywords:IPMSM;maximum2torque2per2amperecontrol;onlineadaptiveparameter

7、estimation;saturationeffect内置式永磁同步电机(IPMSM)由于磁路气隙控制坐标变换的基础上,针对内置式永磁同步电动机[1-5]小,电枢反应强,适于高速运行,并且其结构简d、q轴电感不相等的特性,对最大转矩电流比控制方[6-10][11-15]单、鲁棒性高、造价低,因此在煤矿领域得到较法进行了研究,即在相同的电流下可输出更大广泛的应用,被应用于牵引采煤机、绞车、输送机、电转矩的控制方法,从而在系统容量相同的情况下相对机车等场合。煤矿输送机对电机的起动转矩有较高于id=0控制可显著提高系统的低速转矩及动态性要求,其最大转矩受

8、电机本体及功率模块最大电流的能。在最大转矩电流比控制的基础上,给出了适于工限制。为了进一步提高系统的动态性能,本文在矢量程