永磁同步电机弱磁控制方法

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1、第22卷第9期电子设计工程2014年5月Vol_22No．9ElectronicDesignEngineeringMav．2014永磁同步电机的弱磁控制方法司文，冯友兵，陈坤华，叶艳根(1．江苏科技大学电子信息学院，江苏镇江212003；2．江苏大学电气信息工程学院，江苏镇江212013；3．铜陵新亚星焦化有限公司安徽铜陵244000)摘要：永磁同步电机(PMSM)是最流行的电机，例如作为高速电动列车的牵引电机，源于其高转矩电流比的特性和能够通过弱磁控制扩大恒功率区域的能力，矢量控制理论的发明是交流调速领域中的一个重大突破，文中将详细讨论永磁同

2、步电动机的矢量控制，在推导其精确数学模型的基础上分析了矢量控制理论用于永磁同步电动机控制的几种电路控制策略，包括了0控制，最大转矩／电流控制，最大输出功率控制，最小磁链转矩比控制，最大电压转矩比等。关键词：内置式；永磁同步电机；弱磁；调速；控制中图分类号：TN一9文献标识码：A文章编号：1674—6236(2014)09—0081-04Flux-weakeningcontrolinpermanentmagnetsynchronousmachinesSIWen，FENGYou-bing，CHENKun-hua，YEYan-gen’r1．Schoo

3、lofElectronicsandInformation,JiangsuUniversityofScienceandTechnology,Zhenjiang212003，China,"2．JiangsuUniversity,Zhenjiang212013，China；3．CokingCo．，Ltd．TonglingXinYaxing,Tongling244000,China)Abstract：Permanentmagnetsynchronousmachines(PMSM)arethemostpopularmotorsbeingusedastra

4、ctionmotorsintheelectricdrive-trainduetotheirhightorque——per——amperecharacteristicsandpotentialforwideflux-weakeningoperationtoextendtheconstantpowerrange．VCtheoryisoneofthegreatestbreakthroughsintheACspeedcontrolfield．AlsodetailsoftheVCofPMSMispresentedinthepaper，andtheanal

5、ysisofseveralcircuitcontrolstrategiesofVCtheoryappliedtothePMSMcontrol，whichincludethe4=0control、maxtorque—per—ampere、Maximumoutputpowercontrol、Minimumtorque-per-fluxandthemaxtorque-per-voltagecontro1．Keywords：interior；PermanentMagnetSynchronousMachine(PMSM)；fluxweakening；sp

6、eedregulating；control随着越来越高的消费者期望对于先进的电动交通工具的要求：高性能的永磁同步电动机调速系统除了要有良好的(EV)的表现，自动化生产商正在意识到设计下一代的电力推转矩控制性能外，还应具有较宽的调速范围141。随着永磁同步动系统将会很大程度上依赖于高性能表现的电机尤其是在电动机转矩的增加，电机定子绕组的反应电动势必然升高，电力交通工具的应用上。由于采用高能量的永磁体作为激励当反电动势达到电机的额定电压或是逆变器的直流侧电压机制，永磁同步电机(PMSM)设计上采用高能量密度，高速度时，电机的输入电流将不能跟踪控制器

7、的输出给定电流，引和高运行效率，这使得它成为主导自动化生产者首要的选择。起电机的输出转矩的降低。此时，要设法减小永磁同步电动PSMS根据永磁体在转子中的位置和形状分类。3种普机的反应电动势一一即弱磁控制，以增加高速时电机的转矩通的组群为：表面式，插入式，或者内嵌式的PMSM。表面安装输出能力。式和插入式PMSM，他门的永磁体被暴露在空气隙里【1]。内嵌这里有两个基本的方法用来实施PMSM的弱磁控制。其式PMSM(IPMSM)把它的磁体埋在转子内部，由于其q轴的电中之一是从电机结构设计提高永磁同步电动机的弱磁能力，感比d轴的电感高很多，具有更高的

8、弱磁能力。另一个是从改进控制方法角度提高永磁同步电动机的弱磁由于永磁同步电动机自身具有比感应电动机更为优越能力。电机的结构设计者有能力提高电机的弱磁能