基于矢量控制感应电机弱磁控制算法研究

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1、ELECTRICDRIVE2016Vol.46No.3电气传动2016年第46卷第3期基于矢量控制的感应电机弱磁控制算法研究陶华堂，李强（中国卫星海上测控部，江苏江阴214400）摘要：变频调速控制系统要求电机具有宽范围的恒功率弱磁调速能力，并能输出较大的转矩。提出一种感应电动机弱磁状态下励磁电流和转矩电流轨迹控制的新方法。在满足电机和驱动器最大电压和电流约束条件的前提下，对电机励磁电流轨迹和转矩电流轨迹分别独立控制，实现全速度范围内的最大转矩输出。设计了该弱磁控制算法的实现策略，并在7.5kW感应电机上进行实验

2、研究，与传统弱磁控制方法相比，提出的弱磁控制方法可以输出更大的转矩，电流波动小，系统更稳定。关键词：感应电机；矢量控制；弱磁；最大转矩电流比控制中图分类号：TM30文献标识码：AFieldWeakeningAlgorithmofInductionMotorBasedonVectorControlTAOHuatang，LIQiang（ChinaSatelliteMaritimeTrackingandCommandDepartment，Jiangyin214400，Jiangsu，China）Abstract:Inf

3、requencyconversiontimingcontrolsystem，inductionmotor（IM）needslargespeedrangeoperationwithconstantoutputpower，andcouldoutputgreatertorqueasmuchaspossible.Anewexcitingcurrentandtorquecurrenttrajectoriescontrolschemeforthefieldweakeningoperationofinductionmotord

4、rivewaspresented.Theproposedscheme，inwhichthetracksofexcitationcurrentandtorquecurrentwerecontrolledindependently，allowsthemotortoexploitthemaximumtorquecapabilityinthewholespeedrangewiththeconstraintsofmaximumvoltageandcurrentofthemotorandinverter.Theimpleme

5、ntationstrategyofthefieldweakeningcontrolalgorithmwasdesigned，andtheexperimentalresearchwascarriedouton7.5kWinductionmotor.Comparedwithtraditionalweakeningcontrolalgorithm，theweakeningcontrolschemeproposedcouldoutputgreatertorque，lowercurrentfluctuationandmor

6、establyperformance.Keywords:inductionmotor（IM）；vectorcontrol；fieldweakening；maximumtorqueperamperecontrol感应电机具有转子结构坚固、可靠性高、成实现起来较困难；文献［4-11］提出的查表修正方本低、转矩波动小和噪声小等优点。基于矢量控法目前较为流行，主要是根据电机的转速通过查制的感应电机变频调速系统被广泛应用于家用表修正电机励磁电流iM和转矩电流iT，此类方电器、电梯曳引、电动汽车、数控机床、船舶动力法简单易实

7、现，应用也较为广泛，但是受电机本等领域。采用电压源逆变器驱动电机时，由于受身参数影响较大；文献［12］提出了一种通过控制到逆变器最大输出电压和最大输出电流的限制，电机电压轨迹的方法实现电机弱磁调速控制，该需要采用弱磁调速等方法使电机输出最大转速，方法不受电机参数影响，但前提是要获得电机励且高速时仍能最大限度输出电磁转矩。磁电流的大小。近年来，利用M-T轴电压参考进［13-14］传统的弱磁控制方法是在基速以上，控制电行弱磁控制的方法受到了越来越多的关注，［1-2］机磁链和电机转速成反比，这种方法简单易实电压参考值和

8、它的最大限制值之间的偏差用于现，但是没有输出最大转矩电流比，即没有最大确定M轴电流的大小，这种方法对参数不敏感，限度输出转矩；文献［3］提出了一种过调制算法，但如何最大限度地利用直流母线电压仍需研用来实现永磁同步电机的弱磁调速，但是该方法究。以上方法各有优缺点，但都可以实现电机弱作者简介：陶华堂（1979-），男，硕士研究生，工程师，Email：402607291@qq.