基于电压极限椭圆梯度下降法的永磁同步电动机弱磁控制的研究.pdf

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1、·18·煤矿机电2012年第4期基于电压极限椭圆梯度下降法的永磁同步电动机弱磁控制的研究徐涛，陈义衡(太原理工大学电气与动力工程学院，山西太原030024)摘要：介绍了基于永磁同步电动机的弱磁控制调速系统，阐述了永磁同步电动机弱磁扩速的基本原理，常用方法及其优缺点。利用电压极限椭圆梯度下降法进行弱磁控制，对电流参考值进行了修正，并对修正电流参考值时的比例系数、进行了仿真分析。仿真结果表明，、取值可影响弱磁区域的动态性能，的取值小于的时候，动态性能较好。关键词：永磁同步电动机；弱磁控制；梯度下降法中图分类号：TM351文献标识码：A文章编号：1001—

2、0874(2012)04—0018—06ResearchonPermanentMagnetSynchronousMotorFieldWeakeningControlBasedonVoltageLimitationEllipseGradientDescentAlgorithmXUTao，CHENYi—heng(CollegeofElectricalandPowerEngineering，TaiyuanUniversityofTechnology，Taiyuan030024，China)Abstract：Thefieldweakeningcontrols

3、peed—regulationsystemisintroducedbasedonpermanentmagnetsynchronousmotor．Thebasicprincipleofpermanentmagnetsynchronousmotorweakeningspeedexpanding，commonmethodsanditsadvantages，weaknessarediscussed．Thenthefieldweakeningcontrolisprocessedbyvoltagelimitationellipsegradientdescenta

4、lgorithm，whichmodifiescurrentreferencevalue．Theproportioncoeficient、arebeingsimulatedwhencurrentreferencevaluemodifies．Thesimulationresultshowsthatthevalueof、influencedynamicperformanceoffield—weakeningarea．Whenthevalueofislessthan，thedynamicperformanceisgood．Keywords：permanent

5、magnetsynchronousmotor；fieldweakeningcontrol；gradientdescentalgorithm对永磁同步电动机弱磁控制的研究始于20世0引言纪80年代中期，并于90年代初形成了完善的弱近年来，永磁同步电动机(PermanentMagnet磁理论。目前PMSM弱磁的主要方法有：六步电SynchronousMotor，PMSM)的弱磁控制越来越多地压法j、查表法J、公式计算法j、电流调节器法]受到人们的重视，主要是永磁材料的发展，使PMSM等。上述方法都有其相应的优缺点，如六步电压法的抗去磁能力增强，电动机允许

6、流过较大的直轴去受电动机参数影响小，但负载条件敏感，鲁棒性差；磁电流，为电动机的高速弱磁运行提供了可能性，其查表法原理简单，通俗易懂，但主要依赖于大量实验PMSM的弱磁调速又能具有较宽的调速范围或使其数据，对数据表精度要求比较高，具体实现较复杂且运行在某些特定的恒功率场合。比如电动车辆的恒准确率低；公式计算法由于其完全依赖于电机的数功率运行¨刮要求PMSM具备相当宽的调速范围，学模型，故其理论研究意义高于实际应用。较高的效率，以及良好的过载能力，不仅使电池得到文献[7]、[8]提出了电压极限椭圆的梯度下降高效的利用，而且会降低和减小PMSM本身的尺寸

7、法进行弱磁，该方法主要分为确定弱磁区域和修正和重量。电流参考值两部分。这种方法快速性强，控制精度2012年第4期煤矿机电·19·高，不需查表，实现简单且准确率高，鲁棒性好，但该式中：，为转子永磁磁链；∞为电动机某一时刻转方法参考电流修正值的大小对系统性能影响很大，速；n为极对数；和为交、直轴电感；id和i为而且参考电流修正值的大小取决于调节器的参数，直、交轴电流。这一问题尚未进行深入讨论。根据COS0可得0的值，当0<90。时，电动机运本文采用电压极限椭圆的梯度下降法进行弱行于弱磁区域I；当01>90。时，电动机运行于弱磁区磁，对调节器参数对系统性能

8、的影响进行了深入的域II。根据所在的弱磁区域，可对电流参考值进行分析，仿真结果表明，不同的参数对系统稳态及动