内置式永磁同步电机磁路饱与特性分析与补偿研究

《内置式永磁同步电机磁路饱与特性分析与补偿研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第37卷第6期华北电力大学学报Vo1．37．No．62010年11月JournalofNorthChinaElectricPowerUniversityNOV．，2010内置式永磁同步电机磁路饱和特性分析与补偿的研究石文娟，王艾萌，李和明(华北电力大学电气与电子工程学院，河北保定071003)摘要：分析了磁路饱和对内置式永磁同步电机(IPMSM)及其控制系统性能的影响。建立了考虑磁路饱和的电流控制算法，分别分析了磁路饱和在恒转矩和恒功率范围内对电机输出特性的影响。基于SVPWM控制方式和电流解耦控制原理，利用MATLAB仿真工具建立具有磁路饱和特性的内置式永磁同步电机模型及其磁路

2、饱和影响补偿的调速系统模型，实现了系统仿真。仿真结果表明磁路饱和补偿的调速系统提高了输出转矩，拓宽了弱磁区的速度范围，且有效提高调速系统的跟随性，鲁棒性和精确度。关键词：磁路饱和；饱和补偿；解耦控制；内置式永磁同步电机中图分类号：TM351文献标识码：A文章编号：1007—2691(2010)06—0012—05．ResearchofmagneticsaturationcharacteristicanalysisandcompensationininteriorpermanentmagnetsynchronousmotorSHIWen-juan，WANGAi—rneng，LIHe

3、—ming(SchoolofElectricalandElectronicEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity，Baoding071003，China)Abstract：ThispaperanalyzesthemagneticsaturationeffectontheIPMSMandtheperformanceofitscontrolsystem．Thecurrentcontrolalgorithmofsaturationeffectisestablishedandthecontrolperformanceisanalyzed

4、inconstanttorquerangeandconstantpowerrange．IntheIPMSMspeedsystemmodelbasedonSVPWMcontrolmethodandde-couplingcontrol，themotormodelwithsaturationcharacteristicanditscontrolsystemwithcompensationofmagneticsaturationareestablishedbyMATLABsoftwareandrealizesimulation．Thesimulationresultshaveindica

5、tedthatthecontrolsystemwithcompensationofmagneticsaturationextendsspeedrangeinflux—weakeningregion，andimprovestheefectivelythesystemfollowing—upperformance，robustnessandthecontrolaccuracy．Keywords：magneticsaturation；compensationofsaturation；decouplingcontrol；interiorpermanentmagnetsynchro-not

6、1smotor系统具有优良的控制性能，而精确的控制模型和0引言电机参数值是提高控制器精度的必要条件。永磁同步电机是一个多变量、强耦合、非线性的系统，永磁同步电机具有能量密度高、效率高、可磁路饱和、耦合等多种因素的影响使电机的控制靠性高、体积小、结构简单等优点，其在航空航性能和精度不理想。本文在对考虑磁路饱和影天、数控加工、电动汽车驱动等领域已得到了广响和永磁同步电机的数学模型分析的基础上，利泛应用h。高科技领域的需求更要求电机控制用MATLAB建立了具有磁路饱和特性的电机模型。采用每安培最大转矩控制和弱磁控制策略，在调速控制系统加入跟随电机参数变化的解耦控收稿日期：2010—04

7、—15．基金项目：国家自然科学基金资助项目“基于公共物品属性和市场制模块，实现考虑饱和补偿的优化控制，并与没效率的输电项目评价理论与技术研究”(70771039)．有饱和补偿的控制系统模型进行比较。最后，基第6期石文娟，等：内置式永磁同步皂堕塑堑堡坌堑皇堡塑竺壅．!枢反应磁场的作用使磁阻发生很大变化，D轴电于MATLAB建立系统仿真模型，仿真结果表明磁感和Q轴电感不相等，转子结构不对称，存在磁路饱和补偿后的系统具有较快的响应速度，拓宽路饱和影响。由于D轴位于永磁体的轴向位置，了高