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永磁同步电机弱磁控制策略研究

材料写作网    时间: 2020-06-29 04:46:38     阅读:

摘 要 在飞速发展的生产力水平下,各类科学技术在不断发展更新。在实体制造业上,对于永磁同步电机的需求越来越广泛,继而推动着对它的深入研究,其中控制策略以及方法的研究仍是重中之重,弱磁控制便是其中的一个方面。本文即是对弱磁控制策略加以理论研究。

关键词 永磁同步电机;反馈;弱磁控制

引言

20世纪中后期,钕铁硼等其他性能更高的永磁材料问世,以及电力半导体器件的更新,微处理器技术的优化提升,各国学者及技术人员对永磁同步电机的研究热情愈发强烈,使之应用领域愈发的宽广。然而,当电机运行时,其转速在逐步上升的同时,永磁同步电机本身的反电动势也会随着转速的增加而增加,继而会突破逆变器的最大限额值,这时候,如果转速进一步加大,永磁同步电机里的定子电流则会出现反方向流动,这种情况是不被允许的。因此则需要采用弱磁控制算法,通过减弱电机的磁场,来达到永磁同步电机的正常运作。

1 弱磁控制研究现状

九十年代中后期,随着弱磁控制理论技术的愈发完善,在永磁同步电机的应用发展研究上,人们研究的方向主要集中在两个方面:一是应用现代科技构造出全新的控制理念以及全新控制算法策略,二是对已存在的控制算法理念进行技术改进[1]。

1.1 本身结构设计

在永磁同步电机内部,对于是永磁体的电机转子,其结构多样化,复杂化。产生的磁路结构相对比较特殊,这大大削弱了弱磁控制的性能。因此,学者们便以永磁同步电机的内的磁路为研究出发点,来系统改进优化电机的本体设计。如在永磁同步电机的定子的外壳以及铁芯上安装一个特殊的循环水道,这样的目的是提高电机的散热速率,进提高永磁同步电机的弱磁调速范围。

1.2 电机控制策略方面

主要从两个方向进行深入研究:一个是经典弱磁控制策略,另一个则是智能控制策略。其中经典的控制策略由以下几个主要策略构成,分别是弱磁控制策略(混合型),前馈式控制策略(开环),以及反馈式控制策略(闭环)。智能控制策略则包括神经网络控制策略、滑模控制策略、模糊控制策略以及遗传控制策略等。

2 弱磁控制原理

永磁同步电机运行时,在负载转矩为恒定不变值的时候,在永磁同步电机的转速不断增加时,电压极限椭圆不断减小,向中心点不断回缩。这样就会使原本在椭圆内部的电机运行点慢慢往椭圆边缘移动,最终脱离在椭圆外部。在实际运行系统下是不被允许的,并且完全背离理论的。因此通过...

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