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(福州大学电气工程与自动化学院，福建　福州　350116)

1　引言

在永磁同步电动机(PMSM)交流调速系统中，当电机运行于额定点(额定转速、额定转矩)时，定子电压受母线电压的限制不能继续提高，若要继续提升电机的转速，就需要进行弱磁调速，但弱磁调速是以牺牲转矩来获得转速增加的，其无法满足在高速时仍需要大转矩的负载。如果在额定点以后，可以继续提升电机的定子电压，就可以在保证输出转矩不减小的前提下，增加电机转速，实现恒转矩区的拓宽。针对此问题，文献[1-2]提出了高速PHM调制技术，利用过调制技术，可以提高逆变器直流母线电压利用率，进而可以提高定子侧电压极限，扩大电机的恒转矩区，但PHM电压含有较大的高次谐波成分，导致电机损耗增加。文献[3-4]采用Z源变换器，明显提高了母线电压，但也大大增加了系统体积与成本，电流控制也比较复杂。文献[5]针对开绕组永磁同步电动机采用双逆变器的拓扑结构，其实质上也是通过增大电机的定子电压来实现扩速，但双逆变器技术控制复杂，且成本较高。

本文针对以上问题提出了Y/△变换技术。Y/△变换技术现已被广泛应用于异步电机的软启动、轻载节能等方面，然而将Y/△变换技术应用于扩展PMSM的恒转矩区有更大意义。本文分析了在id=0的永磁同步电机矢量控制下，Y/△变换实现恒转矩区扩展的原理；给出了Y/△变换矢量控制系统框图；仿真和实验都验证了本文提出的主要论点：采用Y/△变换可以明显地扩大永磁同步电动机的恒转矩区。……