永磁同步电机开环ⅷ稳定控制方法

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1、与开发DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2012．10．008永磁同步电机开环Ⅷ稳定控制方法林东，彭惠(福州大学自动化系，福建福州350003)摘要：针对永磁同步电机传统开环V／F控制方式的不稳定现象，提出了一种改善V／F控制系统稳定性的控制方法。通过分析永磁同步电机稳态矢量图，得到含有电阻压降补偿的给定电压来替代传统人为设定的V／F曲线；根据瞬时功率理论，通过探测无功功率的快速变化量对频率进行反馈，从而实现稳定控制。试验结果表明该方法简单有效，能明显改善控制系统的不稳定现象。关键词：稳定；V／F控制；永磁同步电机中图分类号：TM351文献标识

2、码：A文章编号：1009—9492f2012110—0028—03AStableOpen-LoopControlMethodforPMSMLINDong．PENGHui(FuzhouUniversity，DepartmentofAutomation，Fuzhou350003，China)Abstract：Unstablephenomenaoftheopen—loopV／FcontrolledPMSM，andanovelapproachofimprovingstableV／FcontrolledPMSMisproposed．Inthispaper，throughanal

3、yzingthePMSMsteadystatevectordiagram，thevoltagereferenceincludesthevoltagedropofstatorresistancecompensationinsteadoftheV／Fcurves．Forstabilitycontrol，usedfrequencyfeedbackwhichisbasedonthedefinitionofinstantaneouscomplexpower．Experimentresultsdemonstratethatitcansuppresstheoscillationso

4、ftherotorspeedseffectively．Keywords：stable；V／Fcontrol；PMSM0引言率以达到稳定控制的目的。在文献[3]和文献【5]中永磁同步电机由于其体积小、重量轻、功率采用控制电压的方法使得输人功率最小，文献[4]密度高、节能高效等优点，现已广泛应用于空调通过控制电压来获得单位功率因数。虽然这些控压缩机、工业驱动等。高性能永磁同步电机的控制算法通过频率调整提高了控制系统的稳定性，制需要价格昂贵的位置传感器，这样不但增加了但是实现算法和实际系统相对复杂。文献[6]提出驱动系统的成本，而且增加了由于位置传感器而了I／F稳定控制系统

5、并在同步磁阻电机上进行应带来的不可靠因素。另外，位置传感器不能应用用，与V／F控制方法相比使用电流控制启动性能于超高速的永磁同步电机驱动中。因此无位置传更好。它是根据功率因素角的变化来调整电流幅感器永磁同步电机驱动的应用范围在进一步的拓值从而达到稳定控制的目的。展。本文首先对传统的V／F控制进行改进：通过无位置传感器的永磁同步电机驱动方法主要图1永磁同步电机稳态矢量图得到含有定子电阻有两种：第一种方法是无位置传感器矢量控制，压降补偿的电压幅值，而不是通过人为设定的U／f它通过电机电动势、幽轴电感和电机电流来估计曲线获得；稳定控制方面根据瞬时功率理论进行磁极位置；第二种

6、方法是开环V／F控制，这种方频率反馈从而达到稳定控制的目的。最后进行试法保持输出频率和输出电压比不变，但是传统的验验证，验证结果显示这种方法的可行性和有效V／F控制是不稳定的”]。性。针对开环V／F控制方法，文献[3—5]采用检测1电压控制方法DC—Link上的电流扰动来调节V／F控制器的输入频对于传统的V／F控制，U／f曲线需要人为设收稿日期：2012—04—10匿委囹圜林东等：永磁同步电机开环V／f稳定控制方法研究与值，i和i是相电流值；0是电压矢量在静止参考坐标系下的位置角。i通过如下方程式获得：i=J+：J+2i)+(5)对于方程式(4)和(5)中的坐标变换在

7、文献[8】有详细介绍。综上可以得到：的最后表达式：：=co~4,)r+√(2A)+COS秭—r)。(6)图l永磁同步电机稳态矢量图的计算框图如图2所示，为了消除i和icos(b中的高频纹波，在它们的输出使用了两个定，尤其在低频时应考虑电压补偿量，补偿量设低通滤波器。置不当，会造成电机空载时过励。因此曲线设置时必须对定子电阻压降进行补偿，尤其是在低速情况下。图1为永磁同步电机稳态矢量图，此图可以说明定子电阻压降所需的电压补偿量，并由此推导出含有定子电阻压降补偿的给定电压。如图1中三角形OAB，AC垂直于OB。则由图中可以得到电压矢量可以表示为：L=c+