永磁同步电机效率改善策略比较研究

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1、电气传动2012年第42卷第4期ELECTRICDRIVE2012Vo1．42No．4永磁同步电机效率改善策略比较研究邢绍邦，罗印升，宋伟，陈太洪(1．江苏技术师范学院电气信息工程学院，江苏常州213001；2．南京航空航天大学自动化学院，江苏南京210016)摘要：基于永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制(DTC)平台，针对最小损耗模型和最大转矩电流比两种效率改善策略进行了比较研究。前者通过计算PMSM的铜损和铁损，建立了最小损耗模型，求得最优励磁电流，进而给出最优定子磁链指令值。后者利用Lagrange乘子法推导出了最大转矩电流比(MTPA)时输出转矩与

2、最小定子电流之间的关系式，利用曲线拟合的方法求得最优励磁电流，进而给出最优定子磁链指令值，。仿真实验表明，两种控制策略都能够在保持良好性能的基础上提升运行效率，且最大转矩电流比方法要优于最小损耗模型法。关键词：永磁同步电机；最小损耗；最大转矩电流比；效率改善中图分类号：TM92文献标识码：AComparingResearchonEfficiencyImprovementStrategiesofPermanentMagnetSynchronousMotorsXINGShao—bang，LUOYin—sheng，SONGWei，CHENTai—hong(1．Co

3、llegeofElectricalandInformationEngineering，JiangsuTeachersUniversityofTechnology，Changzhou213001，Jiangsu，China；2．CollegeofAutomationEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，NanJing210016，Jiangsu，China)Abstract：Basedonthedirecttorquecontrol(DTC)platformofpermanentma

4、gnetsynchronousmotor(PMSM)，comparingresearchonefficiencyimprovementstrategiesoftheminimumlossmodelmethodandthemaximumtorqueperamperemethodwasdone．Fortheformermethod，itcomputesfirstlycopperandironlossutilizingthePMSMminimumlossmodel，findstheoptimalmagnetizingcurrent，andthengivestheo

5、ptimalref—erencestatorflux．Forthelatterone，therelationbetweentorqueandminimumstatorcurrentswhilemaxi—mumtorqueperampere(MTPA)isdeducedusingLagrangemultipliermethod，andtheoptimalexcitationcur—rentisobtainedusingthecurvefittingmethod，andthentheoptimalstatorfluxinstructionvalue1isgive

6、n．Simulationexperimentsshowthatboththetwocontrolstrategiescannotonlykeepgoodperformances，butal—SOincreasethemotionefficiencyincomparisonwiththetraditionalDTCschemekeepgoodperformanceonthebasisofoperationalefficiency，andtheeffectofMTPAmethodissuperiortOtheminimumlossmodelmethod．Keyw

7、ords：permanentmagnetsynchronousmotor；minimum—loss；maximumtorqueperampere；efficiencyimprovement好的控制效果。另一方面，能源短缺促使人们在1引言改善调速特性的同时提升电机运行效率。对此人永磁同步电动机体积小、效率高、功率密度们也进行了大量的工作，文献I-3-1提出了基于在线大，由其组成的闭环调速系统能够实现高精度、高搜索技术的最小功率控制策略，该方法无需电机动态性能、大范围的速度和位置控制，在要求高性的精确模型，通过在线搜索的方式使输入功率达能、快速响应的场合具有很好

8、的应用前景E卜。到最小，实现效率优化；文献[4—6]