改进内埋永磁同步电机宽调速范围高效控制策略
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更新于2024-08-12
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本文主要探讨了内埋式永磁同步电机(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor, IPMSM)在宽调速范围运行时的控制策略优化。针对IPMSM驱动系统性能、效率和可靠性的提升,研究者提出了一套创新的控制方案。核心策略是基于转子磁链定向的矢量控制,它允许精确地控制电机的电磁行为。通过模型参考自适应系统(Model Reference Adaptive System, MRAS),对转子位置和速度进行实时估计,提高了系统的动态响应能力。
在低速运行区域,采用单位电流最大转矩控制(Unit Current Maximum Torque Control, UCMTC),这种控制方法可以有效地减小电机定子电流的幅值,从而减少损耗,提高效率。然而,当电机速度升高进入高速域,传统的控制方式可能不足以维持稳定的性能。因此,研究者引入了过调制控制策略,这种方法可以增大脉宽调制逆变器(Pulse Width Modulation Inverter, PWM)的电压传输比,增强电机的转矩输出,特别是在高速下,有助于电机保持高效运行。
此外,文中特别关注了弱磁控制策略在高速稳定运行中的应用。弱磁控制能够在不损失扭矩输出的情况下,通过调整磁场强度来降低铁芯的磁饱和,这有助于电机在高转速下保持良好的动态特性。研究还深入分析了在过调制条件下,相电流重构技术如何影响永磁同步电机的高速运行性能,并着重讨论了从低速的UCMTC平稳过渡到高速的弱磁控制的无缝切换问题。
通过理论仿真和实际实验验证,该组合控制策略表现出良好的可行性和有效性,成功实现了内埋式永磁同步电机在宽调速范围内高效、稳定的高性能控制。这对于电机驱动系统的广泛应用,如电动汽车、工业自动化等领域具有重要意义。整个研究不仅提升了电机的性能指标,也拓展了IPMSM在不同工况下的控制技术,为相关领域的设计和优化提供了新的思路。
2025-01-27 上传
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