永磁同步直线电机最大效率控制研究

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1、研究与开发永磁同步直线电机最大效率控制研究崔皆凡潘龙玉(沈阳工业大学电气工程学院，沈阳110870)摘要针对电动机驱动系统效率问题，对永磁同步直线电机驱动系统最大效率控制进行了分析和研究。从分析永磁直线电机的电机损耗模型入手，建立考虑逆变器损耗时的系统损耗模型。利用拉格朗日优化算法，推导出永磁同步直线电机在矢量控制下稳态运行时效率最高的控制条件。基于损耗模型设计效率模糊控制器，使系统具有更好的鲁棒性。通过Matlab／simulink实验仿真验证所建立的模型在稳态下有较高的准确度，同时保证输出功率不变，实现最大效率控制。关键词：永

2、磁同步直线电机；损耗模型；最大效率；矢量控制LossModelofthePermanentMagnetSynchronousLinearMotorunderEficiencyMaximizationCuiJiefanPanLongyu(SchoolofElectricalEngineering，ShenyangUniversityofTechnology,Shenyang110870)AbstraetTheefficiencymaximizationcontrolconditionforPMSLMvectorcontrolisst

3、udiedandanalyzedfortheproblemofefficiencyofthemotordrivesystem．Thesystemlossmodelconsideringtheinverterlossisestablishedthroughanalysisofthelossmodelofthepermanentmagnetsynchronous1inearmotorrPMSLM)．Theeficiencymaximizationcontro1conditionforPMSLMvectorcontroldriveats

4、teadystateconditionisderivedusinglagrangetheorem．Tomakethesystemhasbetterrobustness，thefuzzycontrollerofeficiencybasedonthesystemlOSSmodelisdesigned．TheexperimentalresultsshowthattheproposedmodeliSaccurateatsteadystatebyMatlab／simulink．Whilekeepingtheoutput-powerconst

5、antly,thepurposethatrapidlyreachedtheeficiencymaximizationcanbeachieved．Keywords：PMSLM：lossmodel；ef．nciencymaximization；vectorcontrol随着永磁材料的发展，永磁同步直线电机在诸损耗。当前诸多研究存在着一定的局限性。针对以多领域中日益得到广泛应用。但在实际应用中，由上这些，本文根据给定电机运行状态，以系统效率于电机产品容量的不连续性等因素，使得大部分的最大为目标，对PMSLM及其驱动系统的损耗进行PMSL

6、M处于轻载运行状态，效率没有达到最大。综合分析，进行精确建模，实现最大效率控制。根因此，研究PMSLM的最大效率问题显得十分必要。据损耗模型特点，设计了效率模糊控制器，提高了最大效率控制通常分为搜索控制法和损耗模型系统的鲁棒性与系统响应的快速性。控制法】。对于搜索控制法，它是一种纯数学方法，1系统损耗分析效率寻优过程与电机内部参数无关。损耗模型控制法是建立电机的损耗模型，根据当前状态、控制要PMSLM驱动系统包括逆变器、检测电路、控求推导效率最大时的推力电流与当前负载和速度的制电路和电机本身。由于传感器和控制电路的损耗关系，从而实

7、现最大效率控制。文献[2]采用了最大很小，所以主要考虑电机和逆变器的损耗。转矩电流比控制方法来提高永磁电机效率，此方法1．1电机损耗分析提高了系统的动态性能，但是电机损耗却没有明显考虑PMSLM系统效率，为了保证建立的损耗的减少；文献[3】研究永磁同步电机的矢量控制原理模型考虑的更全面，本文针对电机损耗l以整体的仿真模型，但该文献没有考虑到系统中逆变器的考虑，通过测得电机的输入Pi和输出尸0，来进行辽宁省科技厅资助基金项目(No．201202167)2014年第5期qalalltf1研究与开发建立电机损耗模型：所以推导出电流表达式

8、为e,o刚=一eo(1)1．2逆变器损耗分析㈩逆变器的损耗主要包括电力电子器件的驱动损1：n耗以及电力电子器件本身的损耗。目前变频调速系统的电力电子器件以IGBT为主，其驱动损耗非常电机的输入与}1输出功：率分别为小予以忽略。通过文献[4]综合分析