面贴式永磁同步电动机的弱磁控制及工程实现-论文.pdf

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1、第47卷第8期截1I}瓤Vo1．47．No．82014年8月Aug．2014面贴式永磁同步电动机的弱磁控制及工程实现张文燕，宋群，鄢家财，马红霖(1．西安微电机研究所自动化工程部，西安710077；2．青海黄河上游水电开发有限责任公司李家峡发电分公司，青海尖扎县811900)摘要：本文分析了SPMSM电动机弱磁控制的原理，根据电动机的具体参数不同将SPMSM电动机分为3种类型，并分析了3种类型的判别依据。针对第三种类型的电动机，给出了某型号电动机工程实现的具体步骤，提出了避免开方的分区分段逼近法和避免失效控制的具体方案，并对这些方法进行了详细

2、的分析；对SPMSM电动机第三类型电动机的控制进行了设计，给出整体控制框图。实验结果验证了本文所提方案。关键词：SPMSM；MTPA；防失效控制；弱磁控制中图分类号：TM351；TM341；TP273文献标志码：A文章编号：1001．6848(2014)08—0069—05SurfaceMountPermanentMagnetACServoMotorFieldWeakeningControlandEngineeringZHANGWenyan，SONGQun，YANJiacai，MAHonglin(1．XianMicromotorResearc

3、hInstitute，Xian710077，China；2．YellowRiverUpstreamHydropowerDevelopmentCo．，Ltd．，LijiaxiaBranch，JianzhaQinghai811202，China)Abstract：ThispaperanalyzedtheSPMSMmotorfieldweakeningcontrolprincipleproposeddiscriminationbasedonanalysisofthethreetypesoftheSPMSMmotorwasdividedintothr

4、eetypes，dependingonthespe-cificparametersofthemotor．Forthethirdtypeofmotor，gaveconcretestepstoachieveamodelelectricalengineering，wasproposedtoavoidthesquarerootpartitionthesegmentedapproximationmethodandtoa—voidfailurecontrolprogram，carriedoutadetailedanalysisofthesemethods

5、；SPMSMthemotorthirdtypemotorcontroldesign，theoverallcontrolblockdiagramwasgiven．Theexperimentalresultsverifythepro—posedprogram．Keywords：SPMSM；MTPA；anti—failurecontrol；fieldweakening应电动机那样弱磁，给永磁同步电动机的高速恒0引言功率运行带来了新的问题。弱磁控制可以实现永高性能的永磁同步电动机调速系统除了要有磁同步电动机在低速时能输出恒定转矩，高速时良好的转矩控制

6、性能外，还应具有较宽的调速范能输出恒定功率，有较宽的调速范围。较强的弱围。随着永磁同步电动机转速的增加，电动机定磁性能能够在逆变器容量不变的情况下提高系统子绕组的反电动势必然升高，当反电动势达到电性能；或者说在保持系统性能不变的前提下降低动机的额定电压或是逆变器的直流侧电压时，电电动机的最大功率，从而降低逆变器的容量。因动机的输入电流将不能跟踪控制器的输出给定电此对永磁同步电动机进行弱磁控制并且拓宽弱磁流，电流调节器处于饱和状态_l引。此时，要设范围有着重要的意义。法减小永磁同步电动机的反电动势，即采用弱磁永磁同步电动机按其内部结构不同可分为

7、面贴控制以达到扩速的目的。由于永磁同步电动机的式(SPMSM)和内置式(IPMSM)，本次主要针对面贴主磁场是由永磁体产生，不能像直流电动机或感式永磁同步电动机进行弱磁分析的。收稿日期：2014—06一l1作者简介：张文燕(1964)，女，工程师，研究方向为电动机驱动控制。宋群(1977)，男，工程师，研究方向为电力电子装备。鄢家财(1984)，男，硕士，研究方向为伺服系统。·7口·

8、k'l}机47卷大切翠锕出迹1SPMSM电动机弱磁原理及分类■＼．单A位电流最大转．一●，一～⋯￡一／／／～＼＼＼将SPMSM电动机转矩方程为f、10＼．1I／

9、／7id=p嘶iq=去其在d、g轴下轨迹如图1电流极限I所示。电图4PMSM弱磁轨迹如果一3√≤一≤则弱磁区域如图5所d示，在此称为SPMSM弱磁Ⅱ型。图1转矩轨迹