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1、电动汽车用永磁同步电机直接转矩弱磁控制电气传动2005年第35卷第10期电动汽车用永磁同步电机直接转矩弱磁控制121许峻峰冯江华许建平1.西南交通大学2.株洲电力机车研究所摘要:通过对电流限定轨迹、转速限定轨迹和负载角限定轨迹的介绍,阐述了电动汽车用埋入式永磁同步电机的弱磁控制过程,有效拓宽了永磁同步电机直接转矩控制系统的调速范围。由于永磁同步电机弱磁是通过电枢反应达到弱磁运行目的的,电枢反应对永磁同步电机的参数有着重要的影响,并且弱磁程度越高,电枢反应越大。因此考虑了永磁同步电机的电枢反应对于电机转子磁链和
2、交直轴电感等参数的影响,对比了不考虑电枢反应时各控制轨迹及弱磁性能。通过MATLAB/SIMULINK实现了考虑电枢反应和不考虑电枢的永磁同步电机直接转矩控制的弱磁控制。仿真结果验证了理论分析的正确性。关键词:电动汽车永磁同步电机直接转矩弱磁控制Flux-weakeningControlofDirectTorqueControlofPermanentMagnetSynchronousMotorforElectricalVehicleXuJunfengFengJianghuaXuJianpingAbstract:
3、Flux-weakeningcontrolofinteriorpermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)iselaboratedbythepresentationofcurrentlimittrajectory,speedlimittrajectoryandloadangellimittrajectory.Flux-weakeningcontrolextendsthetimingrangeofthemachine.ForPMSM,flux-weakeningisrealizedb
4、yarmaturereaction.Influx-weakeningrange,armaturereactionwillseriouslyaffecttheparametersofPMSMsuchasrotorflux,directaxisinductanceandquadratureaxisinductance.Thecontroltrajectoriesmentionedaboveandflux-weakeningcontrolperformanceofwithandwithoutconsideringar
5、maturereactionarecomparedusingMATLAB/SIMULINK.Therationalityoftheoryanalysishasbeenprovedbysimulationresults.Keywords:electricalvehiclepermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)directtorquecontrolflux-weakeningcontrol量。因此对电动汽车驱动用永磁同步电动机进行1引言弱磁控制,并且拓宽弱磁范围有着重要的意义。另
6、电动汽车对于驱动系统的基本要求是:低速外对永磁同步电动机进行弱磁控制可以拓宽电动时能输出恒定转矩,以适应快速起动、加速、负荷汽车的运行范围,满足电动汽车高速运行的要求。爬坡等要求,高速时能输出恒定功率,能有较宽的因为永磁同步电机的转子励磁磁场由永磁体调速范围,适应高速行驶,超车等要求。较强的弱产生,不能像异步电机一样直接减弱转子磁场,所磁性能能够在逆变器容量不变的情况下提高电动以弱磁控制便成了永磁同步电机的研究热点。其汽车的起动、加速能力及低速爬坡能力;或者说在弱磁控制原理是通过增加定子直轴电流利用直轴保持电动
7、汽车起动加速及低速爬坡能力不变的前电枢反应使电机气隙磁场减弱,达到等效于减弱提下降低电机的最大功率,从而降低逆变器的容磁场的效果,从而达到弱磁增速的目的。针对这一国家自然科学基金项目(50077018),国家教育部博士学科点专项科研基金项目(20020613010)11电气传动2005年第35卷第10期电动汽车用永磁同步电机直接转矩弱磁控制基本思想,学者们提出了众多方案用于改善永磁了电枢绕组电阻对整个电压降的影响。文中所使[1]同步电机的弱磁控制性能。Bimal.K.Bose提用的永磁同步电机基本参数为:us
8、max=220V,出6步电压法通过改变电机功角来达到改变转矩Ismax=1.5A,np=2,Ld0=0.35H,Lq0=0.5H,的目的,该方案对于电机参数的依赖性小,且可实f0=0.401Wb。现对直流母线电压的最大利用。为了解决电机从恒在实际控制系统中,电机是由功率半导体器[2]转矩工况到弱磁工况的切换问题,ThomsM.J件组成的逆变器驱动的,定子电流和端电压必定[3]提出了前
