动态边端效应下直线感应电机最小损耗控制
2021-01-15周杨威赵镜红刘小虎
微电机 2020年12期
周杨威,赵镜红,刘小虎
( 海军工程大学 电气工程学院,武汉 430033)
0 引 言
当前最小损耗控制策略可分为基于损耗模型和基于搜索控制器(SC)两种[1]。基于SC的策略维持输出功率恒定,需额外测量电机的输入输出功率进行迭代搜索[2]。而损耗模型最小损耗控制(LMC)策略除结构简单外还具有不需收敛条件和推力脉动小的优势[2, 3]。但其也有局限性:损耗模型对电机参数敏感,而直线感应电机(LIM)存在边端效应导致的激磁电感衰减和动子阻抗增加[4],因而对模型准确度要求高。但随着精度上升,计算复杂度也同步增加。旋转感应电机(RIM)的最小损耗策略此前已有大量研究[5-8],但因为LIM特有的边端效应,直接套用RIM的策略效果不佳。
综合以上问题,LIM损耗模型的精确度和复杂度间的取舍成为LMC策略的重要问题。为简化模型,早期研究或忽略漏感[9],或将RIM模型用于LIM[10],都存在较大的偏差。Hu Dong,Xu Wei等学者,基于文献[11-12]的四修正因数电机模型,推导出较完备的损耗模型,并将逆变器损耗及法向力因素纳入考虑,建立了系统级别的LMC策略[1, 13],但模型显著复杂化,需迭代计算磁链。文献[14]则对于多极对数LIM建立了动态边端效应影响下的数学模型,以串联边端效应损耗电阻取代并联支路并仅引入两个修正因数,简化了模型。
本文基于以上讨论,首先在短初级双边六相LIM的数学模型基础上推导出一种补偿动态边端效应并计入漏感的新损耗模型,随后基于此模型得出一种准确而易行的新型LMC策略,并将其在各种工况下与传统FOC进行了仿真对比。……
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