一种改进异步电机电压闭环弱磁控制方法

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1、自动化DOh10．3969／j．issn．1009-9492．2013．05．006一种改进的异步电机电压闭环弱磁控制方法张文翔，曾岳南，李海波(广东工业大学自动化学院，广东广州510006)摘要：针对异步电机在弱磁区域输出转矩下降的问题，在弱磁阶段电压闭环控制策略基础上，通过对励磁电流和转矩电流合理分配，提出一种改进的电压闭环控制策略。用该方法能够使电机在整个弱磁阶段输出转矩能力提高，并能实现对电流的动态调节。利用MATLAB／SIMULINK建立异步电机弱磁控制系统模型仿真，将仿真结果与传统的弱磁控制方法进行比较，可以看到转矩

2、性能较传统的方法有2O％的提升并提高电机加速性能，证实了此方法的可行性。关键词：异步电机；弱磁控制；电压闭环；电流分配中图分类号：TM343文献标识码：A文章编号：1009—9492(2013)05—0022—04AnImprovedAsynchronousMotorClosedLoopVoltageWeakMagneticControlMethodZHANGWen—xiang．ZENGYue-nan．LIHai-bo(FacultyofAutomation，GuangdongUniversityofTechnology，Guan

3、gzhou510006，China)Abstract：Forasynchronousmotorinweakmagneticregionandoutputtorquedrops，inweakmagneticphasevoltageclosedloopcontrolstrategybasedon，thispaperproposesanimprovedvoltageclosedcontrolstrategy．Thismethodcanmakethemotorintheweakmagneticphaseoutputtorquetomain

4、tainmaximumbasedoncurrentdynamicregulation．SetupbyMATLAB／SIMULINKasynchronousmotorcontrolsystemsimulationmodel，thesimulationresultandthetraditionalweakmagneticcontrolmethodswerecompared，whichshowedthetorqueperformancehada20％increasethanthetraditionalmethodandimprovedm

5、otoraccelerationperformance，provedthefeasibilityofthismethod．Keywords：asynchronousmotor；theweakmagneticcontrol；voltageloop；curentdistribution0引言赖性较大，因此这种方法并不能使电机转矩输出高速主轴系统要求异步电机在高速运行时输达到最理想状态[41；(3)基于电压闭环的转矩最大出转矩大，并具有快速启动、制动能力。为满足化弱磁算法，该方法不依赖于电机参数，且能上述要求，异步电机在高速情况下进行弱

6、磁控制够获得较高的转矩输出能力，但没有考虑电流分对于高速主轴系统而言是十分重要的。所谓弱磁配对弱磁区域的转矩影响l5l。控制就是在有限电压情况下，通过降低磁场强本文从主轴系统对异步电机性能指标要求出度，保证足够的转矩电流以进一步提高转速，同发，对传统弱磁控制方法进行改进，提出一种改时具有一定的转矩输出能力。弱磁策略及其优化进电压闭环弱磁控制方法。是近年来感应电机运动控制的一个研究热点1电压闭环弱磁算法目前基于矢量控制的异步电机的弱磁控制方异步电机运行范围按照速度可分为两个区法主要有：(1)使转子磁链参考在基速以上与转间：额定转速以

7、下区间和额定转速以上区间。当子的实际转速成反比-一，励磁电流是人为给定，很电机运行在额定转速以上，电机定子电压不可能难达到当前工况下的最优控制；(2)根据电压和超过额定转速，这将迫使转子磁链与转速成反比电流的限制条件，根据电机参数，进行数学推例降低，即弱磁运行。电机工作在弱磁区时，转导，得到最优弱磁方案～1，该方法对电机参数依矩输出下降较快，严重影响异步电机控制性能，收稿日期：2012—11—15匿张文翔等：一种改进的异步电机电压闭环弱磁控制方法工业自因此提高异步电机在弱磁区转矩输出能力是非图2中，电机转速为∞(<<)时，常必要的

8、电机在弱磁区运行时，电机运行性能同时满足电流限制条件和电压限制条件的、受逆变器所能提供最大电压和最大电流，m区域为图2(一a)中划斜线部分。这样情况下的的限制1，电压和电流的限制条件如下：弱磁算法就转化为区域I中优化ii分配以实+l，=(1)现转矩