反凸极永磁同步电机的自适应控制策略及其应用

反凸极永磁同步电机（Negative-Salient Permanent Magnet Synchronous Motor, NSPMSM）因其独特的结构设计，直轴电感（Ld）大于交轴电感（Lq），这使得电机在保持高效率的同时，能够实现更宽广的调速范围。这种特性使其在电动汽车（Electric Vehicles, EVs）尤其是轮毂电机驱动系统中展现出巨大的应用潜力，尤其是在电动汽车的加速和减速过程中，能够提供更强的动力响应。 本文由柴凤、陈彦峰、毕云龙和魏东鑫四位作者共同研究，他们关注的重点在于如何有效控制反凸极永磁同步电机，以满足不同工况下的性能需求。首先，他们深入分析了反凸极电机在恒转矩区域和恒功率区域的工作模式，强调了这两种工作模式对于电机效率和动力输出的重要性。 作者提出了一种自适应最大转矩电流比控制策略，该策略考虑了电机参数变化对最大转矩的影响，旨在优化电机在不同负载条件下的动态响应。最大转矩电流比控制是通过对电机输入电流与所需输出扭矩的最佳匹配来实现的，这有助于提升电机的效率并确保其在各种负载下的稳定性能。 此外，他们还开发了电压给定的自适应弱磁控制策略，这一创新方法允许在保持电机运行效率的同时进行宽范围的弱磁控制，从而扩展电机的调速范围。该控制策略通过监控电压限制下的电流环状态，通过调整交轴和直轴电压，间接控制直轴电流，确保在电机工作状态变化、直流母线电压波动以及电机内部参数变化的情况下，仍能保持良好的控制性能。 论文的关键点包括永磁电机控制、反凸极电机特性的利用、自适应控制技术的应用，以及最大转矩电流比控制和弱磁控制的具体实施方法。这些研究成果不仅理论意义重大，而且具有实际工程价值，对于提升电动汽车轮毂电机驱动系统的性能和效率具有重要的指导作用。 这篇首发论文提供了反凸极永磁同步电机在电动汽车领域中的一种新型控制策略，其核心是通过精确的自适应控制算法，实现电机在不同负载和速度下的高效、稳定运行，这将推动电动汽车技术的发展，并为未来电机驱动系统的优化设计提供重要的参考。