基于PR控制器的永磁同步电动机弱磁控制
2012-07-20周腊吾浦清云黄守道
微特电机 2012年1期
严 伟,周腊吾,浦清云,黄守道
(湖南大学,湖南长沙410082)
0 引 言
近年来,因变频调速的永磁同步电动机(以下简称PMSM)具有可靠性高、功率因数高和效率高等诸多优点获得了广泛研究和应用,但其转子励磁固定,运行时要求端电压和速度成正比,因而无法运行到较高的转速和在高速下做恒功率运行。针对此问题采用弱磁控制以获得宽广的调速范围,实现高速恒功率运行[1],这有着广泛的应用前景。
PI控制具有算法简单和可靠性高的特点,因此常被应用于传统PMSM控制系统中[2-3]。因其只对直流量有良好的跟踪效果,故需要多次坐标旋转变换,增加了控制算法实现的难度[4-5]。同时,为实现解耦控制,获得良好的动态性能,控制系统中常需引入受温度和电路参数影响的交叉耦合项和前馈补偿项,影响了控制系统的鲁棒性,特别是在额定转速以上的弱磁扩速运行时,因参数的变化,其影响更大。因此,需寻找到其它控制器取代PI控制器。研究发现,电机控制系统中采用PR控制器具有能够在静止坐标系下对交流信号进行无静差调节、无需过多的坐标变换、不存在耦合项和前馈补偿项等优势,但其存在高增益频带过窄的缺点[6],这将导致系统对输入信号频率参量过度敏感,在实际系统中易引起系统波动。为克服上述问题,本文采用其改进模型,将之应用于PMSM控制系统中,采用移相弱磁控制策略,减小了控制算法实现难度,提高了控制系统的鲁棒性和稳定性,同时能实现高转速弱磁的稳定控制。……
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