何亚屏 文宇良 许峻峰 冯江华

（株洲南车时代电气技术中心 株洲 412001）

1 引言

近年来，永磁同步电机以其优异性能受到轨道交通牵引系统研发人员的高度重视[1-6]。弱磁控制系统具有较宽的调速范围，能使永磁同步牵引电机在高速时输出恒定功率，且较强的弱磁能力在保持牵引系统性能指标不变的前提下降低电机的最大功率，从而降低逆变器的容量。因此，对永磁同步牵引电机进行弱磁控制，对提高轨道交通永磁同步牵引系统性能有着重要而现实的意义。

以往永磁同步电机弱磁系统中[7-9]，国内外学者多数使用简单的异步SVPWM线性调制方式，而面对轨道牵引中的大功率逆变器低开关频率的复杂工况，以往调制方式在中高频段，容易使弱磁控制系统电流产生畸变，引发大的转矩脉动，难以保证系统具有良好的控制性能；大量实验后发现，中高频段采用同步调制方式[10]能使系统输出电流对称，转矩平稳，从而保证轨道牵引弱磁控制具有优异的控制性能。因此在轨道交通永磁同步牵引系统中实现多模式SVPWM算法具有必要性和紧迫性。

本文简单介绍弱磁控制策略基本原理，及多模式SVPWM算法的基础理论，并将两者紧密结合，提出了基于多模式SVPWM算法的永磁同步牵引电机的弱磁控制策略，通过Matlab仿真平台和地面试验平台验证了方法的有效性。

2 永磁同步电机数学模型

本文采用永磁同步电动机在 dq同步旋转坐标系下的数学模型，电压方程和磁链方程可表示为