交流伺服电机宽速度范围运行性能研究

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1、电气传动2013年第43卷第2期ELECTRICDRIVE2013Vo1．43No．2交流伺服电机宽速度范围运行性能研究吉智-一，何凤有-t(1．中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州221008；2．江苏省电力传动与自动控制工程技术研究中心，江苏徐州221008)摘要：为获得面装式交流伺服电机参数设计应遵循的规律，根据电机基本数学关系和电流控制理论建立了伺服系统仿真模型，研究了电机永磁磁链、电枢电感、电枢电阻对电机运行性能的影响，并利用快速原型技术进行了实验验证。结果表明：增大永磁磁链和减小电枢电感对于低速大转矩电机有利；而对于高速电机，则需要综合配置

2、永磁磁链和电枢电感的大小以获得最佳性能；为降低损耗应控制电枢电阻。这说明必须根据电机工作状态合理设计电机参数，才能有效提高伺服系统性能。关键词：永磁电机；运行性能；电机参数；仿真中图分类号：TM351文献标识码：APerformanceStudyonWideSpeedRangeofACServoMotorJIZhi．HEFeng-you’(1．SchoolofInformationandElectricalEngineeringofChinaUnwemi@ofMiningandTechnology，Xuzhou221008，Jiangsu，China；2．

3、JiangsuResearchCenterofElectricDriveandAutomaticControlEngineeringTechnology，Xuzhou221008，Jiangsu，China)Abstract：InordertoobtaintherulessurfacemountingACservomotorparameterdesignshouldbefo~owed，asimulationmodelforservosystemwassetupaccordingtothemotorsmathematicbasisandelectriccur

4、rentcontroltheory，whichwasusedtoinvestigatetheefectsofsuchparametersaspermanentmagneticflux，armatureinductor，andarmatureresistanceonmotoroperatingperformance．Furthermore，rapidprototypingmethodwasusedtovalidatetheeffectivenessandtheresultsshowthatforlowspeedhishtorquemotortheincrem

5、entofpermanentmagneticfluxandreductionofarmatureinductanceWaSfavorablewhileforhi【ghspeedmotortheoptimumperformancewasachievedwhenpermanentmagneticfluxandarmatureinductancecomprehensivelyconfignratedandforalltheanna-tureresistanceshouldbecontrolledtolowertheloss．Sotheoperativemodeo

6、fmotorshouldbetakenintoconsidera-tionwhenreaSonablydesigningmotorparametemtoenhancethepropertyofACservosystem．Keywords：permanentmagnetmotor；operatingperformance；motorparameters；simulation流跟踪特性。文献[4]讨论了凸极率和去磁因数1引言对输出功率的影响。文献[5]提出了一种根据d目前中小容量交流伺服电机中最常见的是轴电流误差控制去磁电流和转矩电流避免电流永磁同步电机，其转

7、子结构包括面装式、插入式和调节器饱和的方法。在文献[6]中d轴电流在恒内装式[”。其中面装式转子磁极易于实现优化设计，转矩区由最大转矩电流比曲线查表获得。在弱磁气隙磁链趋近于理想正弦，应用最为广泛[2]。但随区由电压环控制；q轴电流由转矩指令、d轴反馈着高速加工技术的发展，对电机的性能提出了更电流和电压相角共同确定，实现了全速度范围最高的要求，如何拓展运行范围，提高高速运行时的大转矩输出。文献[7]对最大转矩磁链比控制进转矩输出能力。成为当前的研究热点之一。行了研究，推导了定子电流计算方法。文献[3]综合考虑电流、电压限制，通过电压这些研究成果除文献[4]

8、外，基本出发点在外环对去磁电流和转矩电流进行控制，保证了电于设计合