永磁同步电机电流控制策略比较分析
详细信息    查看全文 | 推荐本文 |
  • 英文篇名:Comparative Analysis on Current Control Methods of Permanent Magnet Synchronous Motor
  • 作者:王子昭 ; 费骏韬 ; 史林军 ; 朱瑛 ; 吴峰
  • 英文作者:WANG Zizhao;FEI Juntao;SHI Linjun;ZHU Ying;WU Feng;College of Energy and Electrical Engineering, Hohai University;State Grid Jiangsu Electric Power Company Research Institute;
  • 关键词:永磁同步电机 ; 最大转矩电流比控制 ; 零直轴电流控制 ; 单位功率因数控制 ; 恒磁链控制 ; 凸极系数
  • 英文关键词:permanent magnet synchronous motor(PMSM);;maximum torque per ampere(MTPA) control;;zero d-axis current control;;unity power factor control;;constant flux linkage control;;salient coefficient
  • 中文刊名:ZXXD
  • 英文刊名:Electric Machines & Control Application
  • 机构:河海大学能源与电气学院;国网江苏省电力公司电力科学研究院;
  • 出版日期:2019-05-10
  • 出版单位:电机与控制应用
  • 年:2019
  • 期:v.46;No.353
  • 基金:国网总部科技项目(SGTYHT/17-JS-199)
  • 语种:中文;
  • 页:ZXXD201905011
  • 页数:8
  • CN:05
  • ISSN:31-1959/TM
  • 分类号:67-74
摘要
在电机控制中根据场合要求会采用不同的电流控制策略。对永磁同步电机的4种主要电流控制策略进行了分析并总结了各自的特点。主要针对最大转矩电流比(MTPA)控制、零直轴电流(i_d=0)控制、单位功率因数(cosφ=1)控制以及恒磁链控制方法,在转矩确定的情况下,对交直轴电流、定子电流及功率因数进行比较分析。按照不同控制方式在MATLAB/Simulink中搭建了仿真模型。4种不同控制方法的仿真试验表明:定子电流幅值从高至低依次为cosφ=1控制、恒磁链控制、i_d=0控制和MTPA控制;功率因数从高至低依次为cosφ=1控制、恒磁链控制、MTPA控制和i_d=0控制。最后对比分析了凸极系数不同时4种控制方法的电流和功率因数变化。
        Different current control methods were adopted in motor control according to different occasion requirements. Four main current control methods of permanent magnet synchronous motor were analyzed and their characteristics were summarized. The changes of d-axis and q-axis current, stator current and power factor were analyzed when the torque was the same for the maximum torque per ampere(MTPA) control, zero d-axis current(i_d=0) control, unity power factor(cosφ=1) control and constant flux linkage control. Four simulation models were built in MATLAB/Simulink software corresponding to different control methods. The simulation results of four current control methods showed that the stator currents from high to low were those of cosφ=1 control, constant flux linkage control, i_d=0 control, MTPA control; the power factors from high to low were those of cosφ=1 control, constant flux linkage control, MTPA control, i_d=0 control. Finally, the changes of current and power factor of four control methods were compared and analyzed when salient coefficient was different.
引文
[1] GUO H,XU J Q,KUANG X L.A novel fault tolerant permanent magnet synchronous motor with improved optimal torque control for aerospace application[J].Chinese Journal of Aeronautics,2015,28(2):535.
    [2] 林辉,史富强.永磁同步电动机控制策略综述[J].国外电子元器件,2008(12):42.
    [3] 何彪,张琪,陈世军,等.逆变器供电永磁同步电机铁耗和永磁体损耗分析[J].微特电机,2018,46(5):35.
    [4] 柳振,郭庆,徐翠锋.基于电动汽车驱动用无刷直流电机控制仿真[J].电机与控制应用,2018,45(7):102.
    [5] 刘金海,陈为,胡金高.永磁同步电机dq电感参数新实验获取法[J].电工技术学报,2014,29(7):97.
    [6] 周长攀,苏健勇,杨贵杰,等.基于双零序电压注入PWM策略的双三相永磁同步电机矢量控制[J].中国电机工程学报,2015,35(10):2522.
    [7] 荣军,万军华,张敏,等.永磁同步电动机SVPWM控制技术研究[J].湖南理工学院学报(自然科学版),2017,30(4):32.
    [8] 牛里,杨明,刘可述,等.永磁同步电机电流预测控制算法[J].中国电机工程学报,2012,32(6):131.
    [9] 丁文,高琳,梁得亮,等.永磁同步电机矢量控制系统的建模与仿真[J].微电机,2010,43(12):66.
    [10] 解小刚,陈进.采用id=0的永磁同步电机矢量控制系统MATLAB/Simulink仿真[J].新型工业化,2016,6(5):47.
    [11] 王莹,胡育文,杨建飞.id=0和UPF控制方法的比较研究[J].微特电机,2011,39(4):8.
    [12] 张尚坤,颜建虎,杨凯.基于改进最大转矩电流比控制的电动汽车用内嵌式永磁同步电机驱动控制系统[J].电机与控制应用,2017,44(11):12.
    [13] HOSSEINI S H,TABATABAEI M.IPMSM velocity and current control using MTPA based adaptive fractional order sliding mode controller[J].Engineering Science and Technology,an International Journal,2017,20(3):896.
    [14] 李长红,陈明俊,吴小役.PMSM调速系统中最大转矩电流比控制方法的研究[J].中国电机工程学报,2005,25(21):172.
    [15] 干兴业.内置式永磁同步电机的电流控制策略研究[D].南京:南京航空航天大学,2017.
    [16] 吴轩钦.电励磁同步电机双三电平矢量控制系统研究及其应用[D].徐州:中国矿业大学,2011.
    [17] 邱鑫,黄文新,卜飞飞.内置式永磁同步电机宽转速范围无位置传感器直接转矩控制[J].电工技术学报,2014,29(9):92.
    [18] 方赢海,范昕炜.永磁同步电动机恒磁链控制特性分析[J].中国计量大学学报,2017,28(1):63.
    [19] 荣军,李一鸣,万军华,等.不同PWM调制方式对无刷直流电机调速的影响[J].微电机,2015,48(10):70.
    [20] 刘雨石,乔鸣忠,朱鹏.基于SVPWM过调制的超前角弱磁控制永磁同步电机的策略研究[J].电机与控制应用,2018,45(2):28.