双凸极永磁电机的直接转矩控制
2020-05-21何一鸿陆可吴梦颖
电气自动化 2020年1期
何一鸿, 陆可, 吴梦颖
(西南交通大学 电气工程学院,四川 成都 611756)
0 引 言
双凸极永磁电机(double salient permanent magnet motor, DSPM)拥有结构简单,可靠性高,易于散热,以及不易去磁等诸多优点,在电动汽车、无轴承电机和航空航天等领域受到了广泛关注[1-6]。然而由于双凸极永磁电机的结构,使其在运行时会有较大的转矩脉动,因而降低双凸极永磁电机的工作性能。
为了解决这个问题,国内外学者作了大量研究。文献[7-10]分析了双凸极永磁电机的基本特性与数学模型,为以后的研究打下了基础。文献[11]分析了转矩脉动的原因,指出转矩脉动的原因主要由电流换向导致的,并提出了实时变动导通角的方法和转子斜槽法来降低转矩脉动。文献[12]提出了提前换向的方法,能有效提高换相后绕组内电流上升率,但不容易找到最优的提前角,提前角过大或过小都不利于系统的运行。文献[13-14]才采用了模糊PI智能算法,动态特性有所改善,转矩脉动的抑制并不明显。
为了抑制双凸极永磁电机在运行时的转矩波动,本文以一台6/4极双凸极永磁电机为对象,提出了一种转矩闭环的控制方式,很好地抑制了转矩的波动,并与传统的双闭环控制方式进行了比较,通过仿真进行了验证。
1 DSPM的数学模型
DSPM的电机横截图如图1所示,定转子均含有凸极,定子凸极被绕组缠绕,永磁体嵌在定子侧。
在电机运行时,其输出转矩包含永磁转矩、自感磁阻转矩和互感磁阻转矩,自感磁阻转矩与互感磁阻转矩统称为磁阻转矩。……
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