永磁同步电机离散化建模与分析
2021-03-15杨淑英王奇帅东野亚兰谢震
电气传动 2021年5期
关键词:模型
杨淑英,王奇帅,东野亚兰,谢震
(合肥工业大学电气与自动化工程学院,安徽合肥230009)
与感应电机相比,永磁同步电机具有高效率、高功率密度和比功率、高启动转矩等优点,尤其是内置式永磁同步电机(IPMSM)具有的凸极效应,可提供磁阻转矩、强弱磁能力和宽调速范围的适应性,被广泛应用于新能源汽车驱动中[1]。新能源汽车电驱动的特点是高速化发展,目前车用IPMSM的最高运行频率甚至超过1 000 Hz。然而受限于开关损耗,逆变器的开关频率难以继续升高,导致系统的载波比(开关频率与基波频率比)甚至低于10[2-3]。
在低载波比条件下,常规连续域设计的电流控制器在数字化实现时受到数字控制延迟和离散化误差的影响,系统性能难以得到保障。为了提高系统在低载波比条件下的控制性能,国内外学者做了大量努力。文献[4]在传统PI电流控制器的基础上,考虑PWM保持特性以及数字控制产生的延迟的影响,补偿了由延迟引起的坐标变换角度的滞后;文献[5]在文献[4]的基础上,通过引入有源阻尼的方法,减小了电流震荡;文献[6]则深入分析了延迟对包含有源阻尼电流环的影响机理;文献[7]在考虑延迟的基础上,进一步给出了减小电流环调节时间和超调量的电流控制器参数设计方法。然而,上述方法均是在连续域中分析和设计电流控制器,实际数字化实现过程中,需要将连续域设计的控制器通过离散化方法转化为差分表示形式,这会受到离散化误差的影响,这点在文献[8]中得到了印证。……
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