基于过调制区域电压差反馈的IPMSM弱磁控制方法

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1、2013年电工技术学报Vol.28Sup.1第28卷增刊1TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETY2013基于过调制区域电压差反馈的IPMSM弱磁控制方法徐琼黄守道祁宙李源源杜超（湖南大学电气与信息工程学院长沙410082）摘要永磁同步电机驱动系统中，逆变器馈送给电机的电压受其直流母线电压限制。为了提高直流母线电压受限情况下的电机转矩输出能力，提出了一种基于过调制区域电压差反馈的IPMSM弱磁控制方法。电机弱磁运行时，SVPWM过调制前后输出的电压差值作为反馈量构成一个电压反馈闭环，从而修正电流设定值实现弱磁电流的控制。控制算法将过调制区域的电压利用

2、起来进行弱磁，在实现高倍弱磁扩速的同时能有效地改善弱磁转矩性能。系统具有良好的动态性能，简单易实现。实验结果表明了所提算法的可行性。关键词：内置式永磁同步电机（IPMSM）弱磁控制SVPWM过调制电压差反馈中图分类号：TM301.2AField-WeakeningControlMethodBasedonVoltageDifferenceFeedbackatOvermodulationRegionforInteriorPermanentMagnetSynchronousMotorXuQiongHuangShoudaoQiZhouLiYuanyuanDuChao（CollegeofElectric

3、alandInformationEngineeringHunanUniversityChangsha410082China）AbstractToensurethetorqueoutputcapabilityforinteriorpermanentmagnetsynchronousmotor(IPMSM)operatingonhigh-speedinfieldweakeningregionunderthelimitedinputDClinkvoltage,anovelflux-weakeningcontrolmethodinovermodulationregionforIPMSMwaspropo

4、sed.Thedifferencebetweenthereferencevoltageupdatedbycurrentregulatorandtheoutputvoltagelimitedbyspacevectorpulsewidthmodulation(SVPWM)inovermodulationregionisusedtoconstructavoltagefeedbackloopforflux-weakeningcontrol,whichmodifiesthestatorcurrentphaseangleandthusredistributesthedandqaxisstatorrefer

5、encecurrentcomponentsandfinallyachievesextendingspeedoperation.Withthismethod,theoperationspeedrangeforIPMSMishighlyextendedandthetorqueoutputcapabilityinfield-weakeningregioncanbeachievedsimultaneously.Also,thesystemhasagooddynamicperformance,andissimpleandeasytoimplement.Theeffectivenessofthismeth

6、odisverifiedbycomputersimulationsandexperiments.Keywords：IPMSM，field-weakeningcontrol，overmodulation，voltagedifferencefeedback率、高功率密度及调速范围宽等优点，广泛应用于1引言各种电机驱动系统中，如电动汽车与轨道机车等领内置式永磁同步电机（InteriorPermanent域。在这些高性能的应用中，不仅要求较宽的弱磁[1-12]MagnetSynchronousMachines，IPMSM）以其高效调速范围，而且要求较强的弱磁性能。国内外研究者提出了许多用于改善永磁同步

7、电国家国际科技合作项目（2011DFA62240）,国家“十二五”科技支机弱磁性能的控制策略。文献[1]设计了一种电流调撑计划重点项目（2012BAZ02072）和湖南省国际科技合作项目节器，解决了高速时电流调节器的易饱和问题，但（2011WK2012）资助项目。收稿日期2012-09-20改稿日期2012-10-30直流侧电压变化会导致系统不稳定。文献[2]提出了第28卷增刊1徐琼等基于过调制区