永磁同步電機(jī)弱磁控制的控制策略研究

1、永磁同步電機(jī)弱磁控制的控制策略研究摘要永磁同步電機(jī)是數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人控制等的主要執(zhí)行元件，隨著稀土永磁材料、永磁電機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)、電力電子技術(shù)、微處理器技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，永磁同步電機(jī)控制技術(shù)成為了交流電機(jī)控制技術(shù)的一個(gè)新的發(fā)展方向。基于它的優(yōu)越性，永磁同步電機(jī)獲得了廣泛的研究和應(yīng)用。本文對(duì)永磁同步電機(jī)的弱磁控制策略進(jìn)行了綜述，并著重對(duì)電壓極限橢圓梯度下降法弱磁控制、采用改進(jìn)的超前角控制弱磁增速、內(nèi)置式永磁同步電動(dòng)機(jī)弱磁控制方面進(jìn)行了調(diào)查、研究。關(guān)鍵詞：永磁同步電機(jī)、弱磁控制、電壓極限橢圓梯度下降法、超前角控制、內(nèi)置式永磁同步電動(dòng)機(jī)一、永磁同步電機(jī)弱磁控制研究現(xiàn)狀1永磁同步電機(jī)及其控制技術(shù)的

2、發(fā)展任何電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩都是由主磁場和電樞磁場相互作用產(chǎn)生的。直流電機(jī)的主磁場和電樞磁場在空間互差90°電角度，因此可以獨(dú)立調(diào)節(jié)；而交流電機(jī)的主磁場和電樞磁場互不垂直，互相影響。因此，交流電機(jī)的轉(zhuǎn)矩控制性能不佳。經(jīng)過長期的研究，目前交流電機(jī)的控制方案有：矢量控制、恒壓頻比控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等1劉暢，馬成祿, 2010.11 #1。11 矢量控制1971年德國西門子公司FBlaschke等與美國PCCustman等幾乎同時(shí)提出了交流電機(jī)磁場定向控劉暢，馬成祿, 2010.11 #1制的原理，經(jīng)過不斷的研究與實(shí)踐，形成了現(xiàn)在獲得廣泛應(yīng)用的矢量控制系統(tǒng)。矢量控制系統(tǒng)是通過坐標(biāo)變換，把交流電機(jī)

3、在按照磁鏈定向的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系上等效成直流電機(jī)，從而模仿直流電機(jī)進(jìn)行控制，使交流電機(jī)的調(diào)速性能達(dá)到或超過直流電機(jī)的性能。12 恒壓頻比控制恒壓頻比控制是一種開環(huán)控制，它根據(jù)系統(tǒng)的給定，利用空間矢量脈寬調(diào)制轉(zhuǎn)化為期望的輸出 進(jìn)行控制，使電機(jī)以一定的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。但是它依據(jù)電機(jī)的穩(wěn)態(tài)模型，從而得不到理想的動(dòng)態(tài)控制性能。 要獲得很高的動(dòng)態(tài)性能，必須依據(jù)電機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，永磁同步電機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型是非線性、多變量，它含有角速度 與電流 或 的乘積項(xiàng)，因此要得到精確控制性能必須對(duì)角速度和電流進(jìn)行解耦。 近年來，研究了各種非線性控制器，來解決永磁同步電機(jī)非線性的特性。13 直接轉(zhuǎn)矩控制矢量控制方案是一種很有效的

4、交流伺服電機(jī)控制方案，但是由于該方案需要進(jìn)行矢量旋轉(zhuǎn)變換，坐標(biāo)變換比較復(fù)雜。此外，由于電機(jī)的機(jī)械常數(shù)慢于電磁常數(shù)，矢量控制中轉(zhuǎn)矩響應(yīng)的速度不夠迅速。針對(duì)矢量控制的上述缺點(diǎn)，德國學(xué)者 Depenbrock于上世紀(jì)80年代提出了一種具有快速轉(zhuǎn)矩響應(yīng)特性的控制方案直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)方案。直接轉(zhuǎn)矩摒棄了矢量控制中解耦的控制思想以及電流反饋環(huán)節(jié)，采取定子磁鏈定向的方法，利用離散的兩點(diǎn)式控制直接對(duì)電機(jī)的定子磁鏈和轉(zhuǎn)矩進(jìn)行調(diào)節(jié)，具有結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)矩響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)2。2永磁同步電機(jī)弱磁控制研究現(xiàn)狀弱磁控制是目前PMSM的一個(gè)研究熱點(diǎn)，電動(dòng)機(jī)減弱磁場就可以實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)行(轉(zhuǎn)矩也隨之減小)，因此，直流電機(jī)和感應(yīng)電機(jī)

5、都積極地進(jìn)行弱磁控制，以便擴(kuò)展最高轉(zhuǎn)速。對(duì)于PMSM由于轉(zhuǎn)子是永磁體，不能簡單通過控制勵(lì)磁電流實(shí)現(xiàn)弱磁控制，可以在抵消永磁體磁通的方向上施加一個(gè)勵(lì)磁性質(zhì)的電流，實(shí)現(xiàn)弱磁控制。但是，對(duì)于永磁體來說，存在著一個(gè)如何避免不可逆退磁的問題。目前，具有高磁能積的永磁材料的實(shí)用化，使得PMSM的弱磁控制得以實(shí)現(xiàn)，以下是現(xiàn)階段國內(nèi)弱磁控制的發(fā)展?fàn)顩r。21 從控制角度梁振鴻等人采用過調(diào)制技術(shù)3，根據(jù)零電壓矢量作用時(shí)間判斷過調(diào)制起始點(diǎn)，用查表法確定調(diào)制比，提高逆變器直流母線電壓利用率，實(shí)現(xiàn)對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)弱磁運(yùn)行區(qū)域的擴(kuò)展。slligo Morilnoto 4等人采用電流調(diào)節(jié)器，實(shí)現(xiàn)永磁同步電動(dòng)機(jī)的弱磁控制，電

6、流調(diào)節(jié)器包括前饋解耦環(huán)節(jié)和電壓補(bǔ)償環(huán)節(jié)，定子交軸電流由電機(jī)角頻率給定值與實(shí)際值之間的偏差決定，定子直軸電流由每安培最大轉(zhuǎn)矩控制方案決定。Jang-Molll kim 5等人提出了將直流母線電壓作為一個(gè)反饋量用于電壓外環(huán)調(diào)節(jié)的改進(jìn)方案，從而使系統(tǒng)工作在最大電壓利用狀態(tài)?？刂仆猸h(huán)的電壓可以確保電流調(diào)節(jié)器在任何工況下不至于飽和，從而取得較滿意的控制效果。Sozer等人提出了自適應(yīng)弱磁控制法6以克服電流調(diào)節(jié)器飽和的問題。Jiunn-Jiang Chen7等人將非線性降維狀態(tài)觀測器應(yīng)用于弱磁控制，從而提高控制系統(tǒng)對(duì)電機(jī)參數(shù)變化的魯棒性。22 從電機(jī)本體角度傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的永磁同步電動(dòng)機(jī)弱磁效果較差從結(jié)構(gòu)上看，

7、由于永磁體磁阻率接近于空氣，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的永磁同步電動(dòng)機(jī)，其永磁體總是串聯(lián)在電機(jī)的直軸磁路上，等效氣隙很大，直軸電抗很小，在正常的電樞電壓下，不可能獲得很大的直軸電流，因而無法獲得滿意的弱磁效果。這就要求尋找特種結(jié)構(gòu)的永磁同步電動(dòng)機(jī)，以適應(yīng)弱磁運(yùn)行的要求8。Richard FSchifcrl、伊華杰等設(shè)計(jì)了一種復(fù)合轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)永磁同步電動(dòng)機(jī)，從電機(jī)的本體上解決了弱磁擴(kuò)速難的問題。二、永磁同步電機(jī)弱磁控制的控制策略（一）電壓極限橢圓梯度下降法弱磁控制文獻(xiàn)9提出了電壓極限橢圓的梯度下降法進(jìn)行弱磁，該方法主要分為確定弱磁區(qū)域和修正電流參考值兩部分。這種方法快速性強(qiáng)，控制精度高，不需查表，實(shí)現(xiàn)簡單且準(zhǔn)確率高，

8、魯棒性好。1. 電壓極限橢圓和電流極限橢圓定子電壓要受逆變器電壓極限的制約，于是有 (1)同樣，逆變器輸出電流的能力也要受其容量的限制，定子電流也有一個(gè)極限值，即 (2)若以定子電流矢量的兩個(gè)分量表示，則有 (3)由上式構(gòu)成了電壓極限橢圓和電流極限圓，如圖1所示。圖中，電流極限圓的半徑為1，即設(shè)定等于額定值。由式(1)可以看出，電壓極限橢圓的兩軸長度與速度成反比，隨著速度的增大便形成了逐漸變小的一簇套裝橢圓。因?yàn)槎ㄗ与娏魇噶考纫獫M足電流極限方程，又要滿足電壓極限方程，所以定子電流矢量一定要落在電流極限圓和電壓極限橢圓內(nèi)。例如，當(dāng)時(shí)，要被限制在ABCDEF范圍內(nèi)。圖1 電流極限圓和電壓極限圓2.

9、 弱磁區(qū)域的確定永磁同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中的電流、電壓軌跡如圖2所示。根據(jù)運(yùn)行情況，可劃分為兩個(gè)弱磁區(qū)域：1) 弱磁區(qū)域I。定義電磁轉(zhuǎn)矩與產(chǎn)生其所需的電流的比為轉(zhuǎn)矩電流比?；l以下電動(dòng)機(jī)恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)行，采用線性最大轉(zhuǎn)矩電流比控制，如圖中OA所示； 最大轉(zhuǎn)矩電流比曲線和最大轉(zhuǎn)矩電壓比曲線之間的區(qū)域稱為弱磁區(qū)域I。2) 弱磁區(qū)域 II。在基頻以上，電動(dòng)機(jī)沿著 MT-PV 曲線運(yùn)行，稱為弱磁區(qū)域 II。圖2 永磁同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中的電流、電壓軌跡3. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖圖3為永磁同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。虛線部分為電流修正值計(jì)算模塊。速度指令信號(hào)與檢測到的轉(zhuǎn)子速度信號(hào)相比較，經(jīng)速度控制器的調(diào)節(jié)，輸出電磁轉(zhuǎn)矩

10、Te指令信號(hào)，經(jīng)MTPA模塊后輸出d、q軸電流、作為指令信號(hào)。、分別為 d、q 軸的電流修正值。圖3 永磁同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖4. 基于梯度下降法的內(nèi)埋式永磁同步電機(jī)弱磁控制策略內(nèi)埋式永磁同步電機(jī)(IPMSM)由于結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)使其在性能上有很多突出的優(yōu)點(diǎn)，如高功率密度、高功率因數(shù)、結(jié)構(gòu)緊湊、調(diào)速范圍寬等，正是由于這些優(yōu)點(diǎn)使其廣泛應(yīng)用于家用電器、交通運(yùn)輸、磁盤驅(qū)動(dòng)器以及機(jī)床、機(jī)器人等數(shù)控系統(tǒng)。軌道交通和電力牽引傳動(dòng)系統(tǒng)要求電機(jī)在速度較低的時(shí)候能夠輸出比較大的轉(zhuǎn)矩，這樣可以滿足起動(dòng)、加速、低速爬坡等要求，除了對(duì)基速以下的一些要求外，還要求在速度范圍上能夠更加寬廣，這就對(duì)電機(jī)的弱磁性能提出了要

11、求，要求其調(diào)速的范圍大。內(nèi)埋式永磁同步電機(jī)由于存在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)矩，比較容易弱磁，且輸出轉(zhuǎn)矩大，因此對(duì)內(nèi)埋式永磁同步電機(jī)的研究具有重要的意義10?；谔荻认陆捣ǖ娜醮趴刂扑惴ǎ恍枰楸?，控制精度高，響應(yīng)速度快，且魯棒性好。具體算法描述如下。內(nèi)埋式永磁同步電機(jī)運(yùn)行過程中電流、電壓軌跡曲線如圖4所示。基速以下，電機(jī)運(yùn)行在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)域，采用線性最大轉(zhuǎn)矩電流比(MTPA)控制可以使永磁同步電機(jī)獲得最大的電磁轉(zhuǎn)矩11，如圖中OA曲線所示。隨著轉(zhuǎn)速的升高，電機(jī)將沿著最大轉(zhuǎn)矩電流比曲線OA和最大轉(zhuǎn)矩電壓比(MTPV)曲線BC之間的恒轉(zhuǎn)矩曲線運(yùn)行，即為弱磁區(qū)域I(FWRl)。在更高的轉(zhuǎn)速范圍，電機(jī)沿著MTPV曲線BC

12、運(yùn)行，即上述弱磁區(qū)域2(FWR2)，如圖2所示。對(duì)于給定參考轉(zhuǎn)矩瓦，隨著轉(zhuǎn)速的升高，電機(jī)沿著恒轉(zhuǎn)矩曲線DE運(yùn)行，到達(dá)E點(diǎn)之后，如果轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高，電機(jī)將沿著MTPV曲線EC運(yùn)行，其輸出轉(zhuǎn)矩逐漸減小M。在弱磁過程中，最主要的是確定設(shè)定電流修正值的大小。首先根據(jù)電機(jī)的運(yùn)行曲線確定其所在的弱磁區(qū)域(FWRl、FWR2)，再根據(jù)所在的弱磁區(qū)域，對(duì)電流設(shè)定值進(jìn)行相應(yīng)的修正。（二）采用改進(jìn)的超前角控制弱磁增速超前角弱磁控制算法是目前較為常用的弱磁控制方法12。運(yùn)用該算法控制表貼式永磁同步電機(jī)運(yùn)行于弱磁區(qū)時(shí)，隨著負(fù)載的增加，通常會(huì)出現(xiàn)如下問題： 從恒轉(zhuǎn)矩區(qū)到恒功率區(qū)的過渡過程中，出現(xiàn)較大的電流震蕩，從而引起速

13、度波動(dòng)，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能變差。而在恒功率區(qū)，會(huì)出現(xiàn)穩(wěn)態(tài)速度下降的現(xiàn)象，穩(wěn)態(tài)時(shí)的速度和電流波動(dòng)也會(huì)變大，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能不佳。1. 表貼式永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型及傳統(tǒng)超前角弱磁控制算法dq軸系下表貼式永磁同步電機(jī)定子電壓方程為13 （4） 式中：和分別為直軸和交軸同步電感，且=，為定子相電阻，為轉(zhuǎn)子的電角速度，為轉(zhuǎn)子永磁體產(chǎn)生的勵(lì)磁磁場的基波磁鏈。電機(jī)高速穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，忽略定子壓降，電壓方程可以改寫為 （5） 電機(jī)定子電壓 由式（5）可得 （6）由式（6）可以看出，當(dāng)電機(jī)定子電壓達(dá)到逆變器的輸出極限時(shí)，為了使轉(zhuǎn)速升高，只能通過增加直軸去磁電流分量和減小交軸電流分量 ，以維持電壓平衡，達(dá)到弱磁調(diào)速的目的。

14、圖4為傳統(tǒng)超前角弱磁算法的控制框圖，其基本原理為：以電流環(huán)的輸出值作為電壓 PI 調(diào)節(jié)器的輸入控制量，與給定電壓 之間的差值通過電壓PI 調(diào)節(jié)器來控制電機(jī)定子電流矢量與 q 軸之間的超前角 。為，其中為逆變器直流母線電壓。當(dāng) 低于 時(shí)，由于飽和環(huán)節(jié)的作用，PI 調(diào)節(jié)器處于正向飽和，輸出電流超前角=0，此時(shí)= ，= 0，電機(jī)運(yùn)行在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)。當(dāng) 高于 時(shí)，電壓 PI 調(diào)節(jié)器輸入為負(fù)值，PI 調(diào)節(jié)器開始退出飽和，輸出負(fù)的超前角，產(chǎn)生負(fù)向 d 軸電流分量，電機(jī)進(jìn)入弱磁工作區(qū)。同時(shí)對(duì)還要采取一定的限制，使其小于電機(jī)的最大去磁電流。14圖4傳統(tǒng)超前角弱磁算法框圖2改進(jìn)的 SVPWM 過調(diào)制算法表貼式永磁同

15、步電機(jī)采用傳統(tǒng)超前角弱磁控制算法加載運(yùn)行時(shí)，當(dāng)給定電機(jī)轉(zhuǎn)速超過其轉(zhuǎn)折速度，在其升速階段，會(huì)出現(xiàn) d，q 軸電流的劇烈震蕩，進(jìn)而導(dǎo)致速度的波動(dòng)，電機(jī)沒有實(shí)現(xiàn)從恒轉(zhuǎn)矩區(qū)到恒功率區(qū)的平滑過渡。電流的劇烈震蕩通常會(huì)引起驅(qū)動(dòng)器的過流保護(hù)，同時(shí)引發(fā)逆變電路較大的di / dt 和 dv / dt，增大電機(jī)運(yùn)行時(shí)的電磁干擾，降低功率器件的使用壽命。通過分析得出在弱磁調(diào)速的升速階段，電流環(huán)的輸出即電壓指令值在某些瞬會(huì)超過 SVPWM 算法的輸出范圍，由于 PI 調(diào)節(jié)器固有的延遲性，依靠弱磁控制的電壓閉環(huán)并不能快速地將電壓調(diào)整過來，從而造成了輸出電壓在某些瞬間不可控，引起了電流的震蕩。為此，本文嘗試采用一種改進(jìn)

16、的 SVPWM 過調(diào)制算法，在逆變器直流側(cè)電壓不變的情況下增大其交流電壓輸出，提高電壓輸出能力，改善弱磁調(diào)速時(shí)的動(dòng)態(tài)性能15。（三）內(nèi)置式永磁同步電動(dòng)機(jī)弱磁控制內(nèi)置式永磁電機(jī)的永磁體埋在轉(zhuǎn)子鐵心里面，在弱磁運(yùn)行時(shí)使其具有退磁的防護(hù)作用，所以內(nèi)置式永磁電機(jī)比表貼式永磁電機(jī)不易退磁。由于內(nèi)置式永磁電機(jī)d軸電感大于表貼式永磁機(jī)，且d軸電感小于q軸電感，具有磁阻轉(zhuǎn)矩，所以其具有更寬的恒功率范圍和優(yōu)良的弱磁擴(kuò)速能力1617，非常適用于啟動(dòng)、低速或爬坡時(shí)輸出大轉(zhuǎn)矩，在高速時(shí)輸出大功率，以及寬調(diào)速范圍、高可靠性的車輛環(huán)境中。與傳統(tǒng)電勵(lì)磁電機(jī)相比，內(nèi)置式永磁同步電動(dòng)機(jī)具有體積小、質(zhì)量輕、損耗小、效率高、結(jié)構(gòu)簡

17、單、運(yùn)行可靠等顯著優(yōu)點(diǎn)，在高性能、轉(zhuǎn)矩響應(yīng)快速性的場合具有很好的應(yīng)用前景，所以在電動(dòng)汽車中采用永磁同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)成為發(fā)展趨勢(shì)18。1 內(nèi)置式永磁同步電機(jī)移相弱磁控制策略圖5是本設(shè)計(jì)提出的弱磁控制策略方框圖。圖5 IPMSM移相弱磁控制方框圖圖中轉(zhuǎn)速環(huán)主要得到轉(zhuǎn)子位置角度，經(jīng)取微分得到電角速度。通過轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器得到轉(zhuǎn)矩，由電流發(fā)生器按照最大轉(zhuǎn)矩電流比控制的電流輸出公式給出和，d、q軸的電流參考值在角度運(yùn)算器中做極坐標(biāo)到直角坐標(biāo)的變換以及逆變換。當(dāng)轉(zhuǎn)速超過基速時(shí)切換到弱磁控制模式，弱磁控制器生成系數(shù)作用到電流相位角上生成和。d、q軸電流分量經(jīng)過PI調(diào)節(jié)和電流解耦后得到和，最后通過旋轉(zhuǎn)至靜止的坐標(biāo)變換

18、，便可獲得用于控制變頻器輸出的靜止坐標(biāo)系中的定子電壓、。與傳統(tǒng)的基速下采用=0的弱磁控制方式比較，該系統(tǒng)增加了一個(gè)帶弱磁控制其的電壓反饋環(huán)節(jié)。弱磁控制其的作用就是檢測給定定子電壓，并用它與實(shí)際定子端電壓做一種方式上的比較，最后經(jīng)過PI調(diào)制得到比例系數(shù)，再經(jīng)由角度元算器將它作用到電流相位角上以起到弱磁效果。經(jīng)由給和。運(yùn)算得到的和包含著此時(shí)電機(jī)負(fù)載的信息，通過它與定子端電壓做比較就保證潛在弱磁區(qū)間中選擇一個(gè)依賴于負(fù)載的點(diǎn)進(jìn)入弱磁模式。這里的弱磁控制器的設(shè)計(jì)需要滿足一下幾個(gè)條件：(1)運(yùn)算給定低于端電壓時(shí)，輸出的系數(shù)的作用應(yīng)不改變相位角，相當(dāng)于電機(jī)處于最大轉(zhuǎn)矩電流比控制。此時(shí)，電動(dòng)機(jī)處于基速以下恒轉(zhuǎn)

19、矩運(yùn)行或者是潛在弱磁區(qū)域中的最大轉(zhuǎn)矩電流比容許部分。(2)電動(dòng)機(jī)端電壓隨著IPMSM轉(zhuǎn)速的增加逐步升高，當(dāng)運(yùn)算給定大于時(shí)，弱磁控制器要快速響應(yīng)，迅速給出調(diào)制系數(shù)，使它在角度運(yùn)算器的作用下得到以保證弱磁控制開始，使IPMSM的轉(zhuǎn)速的一繼續(xù)升高。在調(diào)制的過程中，由于響應(yīng)速度的要求，PI調(diào)制要快速退飽和，要求對(duì)PI控制器作出特殊的設(shè)計(jì)。(3)在調(diào)速過程中，注意對(duì)電流要限制，和都要在電流極限的容許范圍內(nèi)19。2 具有快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)的前饋弱磁控制策略基于前饋控制的弱磁控制策略，將交、直軸電隨轉(zhuǎn)矩及定子磁鏈的變化關(guān)系繪制成表格。在電機(jī)運(yùn)行過程中，根據(jù)轉(zhuǎn)矩及定子磁鏈的參考值通過實(shí)時(shí)查表得出電機(jī)的交、直軸電流給

20、定值。由于該方法可以根據(jù)實(shí)際工況要求同時(shí)得出交、直軸電流參考值，因此可以有效地提高系統(tǒng)的快速響應(yīng)能力20。圖6 IPMSM移相弱磁控制方框圖如圖6所示，弱磁控制策略的實(shí)現(xiàn)過程主要包括4個(gè)部分。第四部分是根據(jù)逆變器直流側(cè)電壓及電機(jī)的轉(zhuǎn)速計(jì)算定子磁鏈限幅值。這里假定電壓參考值為最大輸出電壓值，即： （7）第二部分即根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩、磁鏈參考值查表得出電機(jī)的交、直軸電流給定值，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的前饋控制。第三部分是根據(jù)轉(zhuǎn)速的升高實(shí)時(shí)限定電機(jī)可能輸出的最大轉(zhuǎn)矩，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的恒功率運(yùn)行。前饋控制可以提高系統(tǒng)的快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)，然而，不同的交、直軸電流作用下，電動(dòng)機(jī)的磁路飽和程度不同，因而，電機(jī)參數(shù)不同，這對(duì)系統(tǒng)的

21、弱磁控制性能有直接影響。因?yàn)橹陛S磁路存在永磁體，其磁導(dǎo)率接近空氣的磁導(dǎo)率，不易飽和，所以直軸電流對(duì)直軸電感的影響較小；而交軸電流的變化對(duì)交軸電感的影響則比較明顯。永磁同步電動(dòng)機(jī)弱磁升速過程中，直軸電流逐漸增大，而交軸電流是逐漸減小的。因此在弱磁過程中，應(yīng)該考慮交軸電感值的變化造成直軸參考電流的計(jì)算誤差。三、結(jié) 語本文主要分析、研究了無刷直流電動(dòng)機(jī)的無位置傳感器技術(shù)、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)控制以及起動(dòng)方法分析這三個(gè)熱點(diǎn)問題。和傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)永磁同步電動(dòng)機(jī)和復(fù)合轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)通過弱磁控制能夠拓寬速度范圍，但是存在一些不足。與之相比，利用設(shè)計(jì)漏磁通路改變磁通路徑的方法為徹底解決永磁電機(jī)的弱磁問題提供了新的希望和途徑

22、，目前這種利用漏磁通路弱磁的方法尚有待更為深入的研究?？梢姡瑢ふ乙环N能夠完美地滿足弱磁控制要求的新型永磁同步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和控制方法，是當(dāng)今電機(jī)界的重要研究課題。四、參考文獻(xiàn)1 劉 暢，馬成祿永磁同步電機(jī)控制策略簡介科技信息，201011，p107-1082 田淳，胡育文永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)理論及控制方案的研究電工技術(shù)學(xué)，200201，p7-113 Jang-Mok Kim，SeungKi SulSpeed Control of Interior Permanent Magnet Synchronous Motor-Drive for the Flux Weakening Operatio

23、nJIEEE Transactions on Industry Applications，1997，33(4)：43484 Shigeo Morimoto，Masayuki Sanada，Yoji TakedaWide-Speed Operation of Interior Permanent Magnet Synchronous Motors with High-Performance Current RegulatorJIEEE Transactions on Industry Applications，1 994，30(4)：92m-9265 Jang-Mok Kim，SeungKi S

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