永磁同步电机弱磁控制方法综述

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1、永磁同步电机弱磁控制方法摘要：永磁同步电机(Permanentmagnetsynchronousmachine，PMSM)由于其高功率密度、高可靠性和高效率等特点，在电动汽车等要求较高的调速驱动系统中得到了广泛的应用。永磁同步电机必须采用弱磁控制技术以满足宽转速范围的调速需求，对其进行弱磁控制并拓宽调速范围有着重要意义。本文针对现在常用的几种永磁同步电机弱磁控制方法进行综述。基于控制对象的不同，对弱磁控制方法进行分类，并详细介绍了目前比较常见的负id补偿法、查表法、梯度下降法、电流角度法、单电流调节器法等方法,分析了各方法的原

2、理及特点，得出以电压为控制对象的弱磁方法具有一定发展前景的结论。关键词：永磁同步电机；弱磁控制；内置式永磁同步电机；矢量控制TheFieldWeakeningControlStrategyofPermanentMagnetSynchronousMotorAbstract:PMSMbecauseofitshighpowerdensity,highreliabilityandhighefficiencycharacteristics,atahigherspeedrequirementsofelectricvehicledrives

3、ystemhasbeenwidelyused.PMSMweakeningcontroltechnologymustbeusedtomeettheneedsofawidespeedrange.Andbecauseofitssalientpoleeffect,itisofgreatsignificancetobroadenthescopeoftheweakmagneticfieldofIPMSM.Inthispaper,thecommonlyusedweakeningcontrolmethodofPMSMarereviewed.B

4、asedonthedifferentcontrolobject,weclassifytheweakmagneticcontrolmethod,andintroducesindetailthenegativeidcompensationmethod,look-uptablemethod,gradientdescentmethod,currentanglemethod,singlecurrentregulatormethodthatisusedcommonlyatpresent,analyzestheprincipleandcha

5、racteristicsofeachmethod.Finally,weconcludethatvoltagecontrolfieldweekingmethodhasdevelopmentprospects.Keywords:PMSM;thefieldweakingcontrol;IPMSM;FOC-5-1引言永磁同步电机(Permanentmagnetsynchronousmachine，PMSM)由于其高功率密度、高可靠性和高效率等特点，在电动汽车等要求较高的调速驱动系统中得到了广泛的应用[1,2]。永磁同步电机必须采用弱磁

6、控制技术以满足宽转速范围的调速需求。永磁同步电机弱磁控制的思想来自对他励直流电机的调磁控制，对永磁同步电机弱磁控制的研究始于20世纪80年代中期[3,4]。并于90年代初形成了完善的弱磁理论[5]。内置式永磁电机结构简单、鲁棒性高、造价低。对内置式永磁电机进行弱磁控制并拓宽弱磁范围有着重要意义[6]。由于永磁同步电机的励磁磁场是由永磁体产生，在转速要求较高需要弱磁运行的场合难以实现，在某些应用场合受到限制。因而研究永磁电机的弱磁扩速问题，无论是从控制角度还是本体结构的合理设计选取的角度，一直是国内外学者研究解决的热点[7]。所

7、以有必要对现有的永磁同步电机弱磁控制方式进行综合分析研究。本文将针对现在常用的几种永磁同步电机弱磁控制方法进行综述。文中基于控制对象的不同，对弱磁控制方法进行分类，并详细介绍了目前比较常见的负id补偿法、查表法、梯度下降法、电流角度法、单电流调节器法等方法。2永磁同步电机弱磁控制研究现状2.1永磁同步电机控制技术的研究现状近二十年多年来电动机矢量控制、直接转矩控制等控制技术的问世和计算机人工智能技术的进步，使得电动机的控制理论和实际控制技术上升到了一个新的高度。目前，永磁同步电机调速传动系统仍以采用矢量控制的为多。矢量控制实际

8、上是对电动机定子电流矢量相位和幅值的控制。从式(1)可以看出，当永磁体的励-5-磁磁链和直、交轴电感确定后，电动机的转矩就取决于id和iq，控制id和iq便可以控制转矩。通过控制电流跟踪给定便实现了电动机转矩和转速的控制。(1)2.2永磁同步电机弱磁控制的研究现状目前，永磁同