永磁同步电机直接转矩控制系统中温度影响分析

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1、2013年8月机床与液压Aug．2013第41卷第15期MACHINETOOL＆HYDRAULICSVo1．41No．15DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．15．014永磁同步电机直接转矩控制系统中温度的影响分析车景国，钱祥忠(温州大学物理与电子信息工程学院，浙江温州325035)摘要：电机在运行过程中发热造成线圈绕组温度升高，从而引起电机参数的变化。详细分析了温度升高对磁链观测和转矩估算的影响，并利用MATLAB／Simulink软件在25—100℃内进行大量仿真。仿真结果表明：在直接转矩控制系统运行过程中，当永磁同

2、步电机转速为1200r／min时温度对其影响较小，可以忽略不计；而转速为120r／min时温度对其影响较明显，甚至会使系统不稳定。关键词：永磁同步电机；直接转矩控制；温升中图分类号：TM341文献标识码：A文章编号：1001—3881(2013)15—054—4AnalysisofTemperatureEffectinDirectTorqueControlSystemforPermanentMagnetSynchronousMotorCHEJingguo，QIANXiangzhong(CollegeofPhysicsandElectronicInfor

3、mationEngineering，WenzhouUniversity，WenzhouZh~iang325035，China)Abstract：Windingtemperaturewillincreaseastheheatgeneratedinmotorrunningprocess，therebymotorparametersarechanged．Theinfluenceofthetemperatureincreasingonthefluxlinkageobservationandtorqueestimationwasanalyzed，andalarg

4、eofsimulationweredoneintemperaturerangefrom25℃to100℃byusingMATLAB／Simulinksoftware．Thesimulationresultsshowthatindirecttorquecontrolsystemoperationprocess，whenthespeedofthepermanentmagnetsynchronousmotoris1200r／min，theinflu-enceoftemperatureissmall，andCanbeneglected，butwhenthesp

5、eedofthemotoris120r／min，theinfluenceoftemperatureisobvi·OUS，evenmakesystemnotstable．Keywords：Permanentmagnetsynchronousmotor；Directtorquecontrol；Temperatureincreasing1996年南京航空航天大学与澳大利亚新南威尔1永磁同步电机直接转矩控制基本原理士大学提出基于永磁同步电机(PMSM)的直接转矩永磁同步电机直接转矩控制在两相(一p)静控制(DTC)理论后，PMSMDTC以简单的控制结止坐标系下

6、进行理论分析，需要较少的电机参数。该构及优异的性能成为国内外研究的热点，但也存在低方法通过给定磁链()、转矩()与其估计值速运行时磁链和转矩脉动大等缺点。永磁同步电机在相比较，将误差及磁链位置信号输入到开关状态表运行过程中，随着发热量的增加，定子绕组温度不断中，选择合适的电压矢量，实现电机的直接转矩控升高，温度升高对定子电阻产生一定的影响，继而对制。文献[9—10]中对永磁同步电机直接转矩系统直接转矩控制系统产生很大影响。一般情况下交做了详细的介绍。在图1中为定子磁链，为电流电机的标称环境温度为40℃，电机额定温升为75机电磁转矩，其表达式分别表示为：

7、℃。按照有关技术规定，定子电阻与温度之间的关To=÷P(iB一Bi)(2)系如下：=J(“一Ri)dt+。(3)式(1)中：To为电机所处的室温；R为室温下的Il=~／+(4)电阻值；T为电机发热后的温度，T=To+△，△为0：rcc(5)升高的温度；R为温度升高后的电阻值。作者以永磁同步电机直接转矩控制系统为基础，式中：、为仅一p坐标系下定子磁链分量；从理论上分析了温度变化对磁链观测及转矩的影为转子侧等效到定子侧的初始磁链；“为定子相电响，并利用MATLAB／Simulink软件对PMSMDTC压；i为定子相电流；i、i。为仅一p坐标系下定子系统进行

8、仿真，验证了温度变化对此系统的影响。电流分量；R为定子绕组相电阻；0为定子磁链角度；P为电机极