PM＋ALA转子同步电机直接转矩控制改进的研究

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1、防爆电机(EXPLOSION—PROOFELECTRICMACHINE)第4420卷O9(器al4M8期)PM+ALA转子同步电机直接转矩控制改进的研究陈学珍。刘俊黄石理工学院电气与电子工程学院，湖北黄石(435003)华中科技大学电气与电子工程学院，湖北武~(430074)摘要提出一种适合于ALA+PM转子同步电机直接转矩控制的方案。给定的定子磁链幅值是转子速度的函数，随负载变化。改进的积分器结构简单，不需要非线性饱和限幅器，可以最大程度消除直流和测量噪声引起的积分漂移问题。仿真结果表明电机性能明显改善，该方案合理有效。关键词直接转矩控SU；ALA+PM；积分器改进；饱

2、和限幅器；中圈分类号TM301．2文献标识码A文章编号1008-7281(2009)03-0030-04ResearchonModificationofDirectTorqueControlofPM+ALARotorSynchronousMotorChenXuezhenandL／uJunAbstractThispaperproposesaschemefordirecttorquecontrol。whichispropi-tioustoALA+PMrotorsynchronousmotor．egivenstatorflux—linkagemagnitudeisthefunc

3、tionoftherotorspeedandvariestIIload．emodifiedintegratordoesnt岫nonlinear．saturationlimiterandhasasimplestructure．ItcaneliminatedriftcausedbyDCandmeasurednoisesinthegreatestextent．Simulationresultspresentthatthemotorper-formaneeareimproveddistinctlyandthisschemeisreasonableandefective．Keywo

4、rdsDirecttorquecontrol。ALA+PM-modificationofintegrator。satura-tionlimiter．控制方法。。，近年来，在PMSM中的应用也0引言取得了不少研究成果引，在ALA同步磁阻电ALA+PM转子同步电机是充分利用永磁电机中的应用也有一定的研究。机高转矩密度和磁阻电机宽广的恒功率速度范围轴而设计的一种新型电机。定子与同容量的感应电机的定子相同，图1是转子截面图，由两部分组支架成，一段为永磁段，一段为磁阻段，永磁段和磁阻．o段独立设计，两段之间加隔磁环，转子磁路彼此独立。永磁段采用结构简单的表贴式，使用最大磁(a)AL

5、A段截面(b)PM段截面能积、剩磁、最大矫顽力的永磁材料，提高转矩密图1ALA+PM转子截面图度。磁阻段采用轴向叠片各向异性(ALA)结构，定子磁链的准确估算对电压矢量的选择和转增大凸极比，提高恒功率调速范围¨。矩的观测结果影响很大，是高性能直接转矩控制直接转矩控制避免了复杂的坐标变换，减少的重要环节。目前，定子磁链观测方法主要有三了对电机参数的依赖性，获得了转矩响应快和控种：直接计算法、基于各种观测器的方法和基于反制结构简单的好处，是一种具有优良静、动态性能电势积分方法。前两种方法受电机参数影响很的交流调速方法，并得到了迅速发展。直接转矩大J，后种方法仅受电机定子电阻的

6、影响，实现简控制是在异步电机控制中提出和发展起来的新型单，响应快。但是纯积分器存在积分初值和直流湖北省教育厅项目(D20083002)30第(蒜蠹期)(EXPLOSION—PROOFELECTRICMACHINE)防爆电机偏移误差问题。解决这个问题最简单的方法是用链；一定子磁链；—转子永磁磁链；、一定低通滤波器代替纯积分器，但是低通滤波器又产子d-q轴电感；负载角；址、i妇一定子轴电生了幅值误差和相位偏移引。解决的方法是对流；妇一定子1B轴电压；R。一定子电阻。磁链幅值和相位进行饱和限幅和低通补偿¨，这种方法必须有非线性限幅器限幅才能正常运行，增加了实际中的调试难度。本文

7、针对ALA+PM‘电机的特殊结构，提出一种新型的积分器改进的．方案，不需要非线性饱和限幅器，结构简单。通过仿真实验，结果表明此方法合理有效。图2。d—q参照系定子磁链矢量图1ALA+PM转子同步电机直接转矩控制ALA段电感随转子位置的变化而变化，而且d、q轴磁路不同，d轴磁路主要是铁磁材料，对饱和很敏感，而q轴磁路主要是气隙，几乎不受饱和图3ALA+PM转子同步电机直接转矩控制的系统描述的影响，q轴电感认为是常数。在定向磁场控制中，d轴和g轴电感通过查表获得。直接转矩控2定子磁链估计积分器的改进制仅依赖定子电阻参数，因此直接转