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一种内置式永磁同步电动机的非线性转矩控制方法

2012-06-19傅华娟周洪如

微特电机 2012年7期

傅华娟,周洪如,段 娜

(1.常州机电职业技术学院,江苏常州213164;2.中国重汽(香港)有限公司技术发展中心动力设计院,山东济南250000)

0 引 言

由于内置式永磁同步电动机的高能量密度和单位体积的大转矩,以及良好的弱磁能力,越来越受到人们的欢迎,尤其是在电动汽车用驱动电机上。内置式永磁同步电动机一个内在的特点就是凸极率很大,可以利用它产生磁阻转矩,而磁阻转矩与交直轴电流的乘积成正比。为了充分发挥凸极率大的潜能和确保单位电流产生的转矩最大,即使在恒转矩区,直轴电流也不能为零。直轴电流命令不为零,因此,系统就呈现出非线性,要想严格地解耦出励磁电流和转矩电流就很困难。现在的问题就是如何保证单位电流产生的转矩最大的条件下根据电机转子的速度、直流母线电压和转矩命令来决定直轴和交轴的电流命令的大小。由于汽车用电机要求很宽的恒功率范围,必须要注意电机的电压和电流的极限值。在额定转速以下,电机的转矩仅仅由最大电流极限限制,额定转速以上,也要考虑电压极限[1]。

高性能驱动系统的重要特征是快速性和精确的速度响应、扰动下快速的回复能力和参数的不敏感性,以及在多个速度运行范围的鲁棒性。但是对于内置式永磁同步电动机来说,由于绕组电流的非线性耦合,要实现精确的速度控制就很困难。

对于转矩和id-iq电流命令的非线性关系,本文采用泰勒级数展开的方法,不需要查询表格,并且计算量也很小。……

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