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1、2015年1月電工技術學報Vol.30No.2第30卷第2期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYJan.2015基于交直軸電流耦合的單電流調(diào)節(jié)器永磁同步電機弱磁控制方曉春,胡太元,林飛,楊中平北京交通大學電氣工程學院北京100044摘要基于交直軸電流耦合的單電流調(diào)節(jié)器弱磁控制是一種新穎的永磁同步電機弱磁策略，能夠解決雙電流調(diào)節(jié)器在電機高速域相互沖突而易于飽和的問題。交軸電壓指令如何確定是此方法的研究重點，直接影響電機的電壓利用率、效率以及負載能力。該文基于電機電壓方程對電流耦合調(diào)節(jié)弱磁控制基本原理進行描述，并提出改進的控
2、制方法。利用id-iq坐標平面上的定子電流軌跡，對現(xiàn)有方法的缺點和所提出方法的預期控制效果進行了分析。在小信號范圍內(nèi)，對所提出方法的動態(tài)控制過程和可控性進行了闡述。所提出的電流耦合調(diào)節(jié)變交軸電壓弱磁控制策略，交軸電壓指令根據(jù)電機工況自行調(diào)節(jié)，無需查表，且不依賴電機參數(shù)，易于實現(xiàn)。仿真和實驗結(jié)果驗證了所提方法的可行性和性能優(yōu)勢。關鍵詞：永磁同步電機;弱磁控制;交直軸電流耦合;單電流環(huán);交軸電壓中圖分類號：TM351SingleCurrentRegulatorFlux-WeakeningControlofPMSMBasedonCurrentCross-CouplingEf
3、fectFangXiaochun,HuTaiyuan,LinFei,YangZhongpingBeijingJiaotongUniversityBeijing100044ChinaAbstractSinglecurrentregulatorflux-weakeningcontrolbasedonthed-qcurrentcross-couplingeffectisanovelstrategyforPMSM(permanentmagnetsynchronousmotor).Thisflux-weakeningstrategycansolvetheproblemthatt
4、wocurrentregulatorsoftraditionalalgorithmsconflictwitheachotherinhighspeedoperationregionandleadtopoorsystemperformance.Q-axisvoltagegivenschemeisakeyissueofthismethod,whichinfluencesPMSM’svoltageutilizationratio,efficiencyandloadcapability.BasedonvoltageequationofPMSM,thispaperdescribe
5、sthebasicprincipleofflux-weakeningcontrolbasedonthed-qcurrentcross-couplingeffectandpresentsamodifiedcontrolmethod.Thedisadvantagesofexistingcontrolmethodsandtheexpectedresultsoftheproposedcontrolmethodareanalyzedbyusingstatorcurrenttrajectoryinid-iqcoordinateplane.Dynamiccontrolprocess
6、isanalyzedintherangeofsmallsignal.Themodifiedcontrolmethodcanadjustq-axisvoltagetomotoroperatingcondition.Itdoesnotdependonmotorparametersorlook-uptable,andiseasytoachieve.Thismethodisverifiedbytheresultsofsimulationandexperiment.Keywords：PMSM,flux-weakeningcontrol,currentcross-coupling
7、,singlecurrentregulator,q-axisvoltage基金：國家高技術研究發(fā)展計劃（863計劃）（2011AA11A101）和國家重點基礎研究發(fā)展計劃（973計劃）（2011CB711106）資助項目。收稿日期:2014-05-29改稿日期:2014-08-12作者簡介:方曉春男，1987年生，博士研究生，研究方向為軌道交通電力牽引傳動技術。胡太元男，1988年生，碩士研究生，主要研究方向為電力電子與電力傳動。第30卷第2期方曉春等基于交直軸電流耦合的單電流調(diào)節(jié)器永磁同步電機弱磁控制141型計算最優(yōu)工作點，否則電機可能進入不穩(wěn)定域
