贺艳晖

（中车株洲电机有限公司，湖南 株洲 412005）

在许多工业应用场合，比如数控机床的主轴电机、电动汽车、高速离心透平机械等，都要求驱动电机有比较宽的恒功率弱磁运行区域，具有一定的转矩输出能力和良好的动态转矩响应性能[1-4]。转子磁场定向控制法对电机参数有较强的依赖性[5-8]，而定子磁场定向控制系统只与定子电阻有关，在弱磁运行时与电机的饱和程度无关，具有更好的电机参数鲁棒性[9-10]。

异步电机在基速以下时保持磁通恒定，其最大输出转矩仅受电机额定电流和逆变器最大允许电流限制；而在基速以上时，随着绕组反电势的增加，必须进行弱磁控制，使电压达到可控范围内的平衡。文献[11]推导出了电压和电流约束条件下电机励磁电流轨迹和转矩电流轨迹的解析计算值。文献[12]在考虑电压、电流的限制条件下，利用不同弱磁运行区间转矩电流限制的不同，实现了合适的电流优化控制策略。文献[13]提出了一种最优定子磁链计算方法，该方法基于定子磁场定向控制异步电机稳态数学模型直接计算定子磁链指令值，保证了电机同时工作在电压极限和转矩极限，从而使电机具有最大转矩输出能力。文献[14]把异步电机的弱磁运行区域划分为两个弱磁区域，利用定子电压闭环控制器获得磁链参考值，使电机在整个弱磁区域工作在电压极限，在弱磁运行区域一通过电流限幅保证电机工作在电流极限，在弱磁区域二运行时，通过负载角控制器来减小定子电流的幅值，以保证电机稳定运行在失步转矩工作点。……