【摘要】：提出了一種內(nèi)置式永磁同步電機(jī)寬范圍調(diào)速電流分配策略。在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)采用基于虛擬高頻信號(hào)注入法的MTPA控制策略,弱磁區(qū)采用基于電壓誤差反饋的超前角弱磁策略,結(jié)合公式計(jì)算法,自動(dòng)快速調(diào)節(jié)電流矢量角度,實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)矩最大化輸出和寬范圍調(diào)速。該策略不依賴任何電機(jī)參數(shù),不需注入真正的高頻電壓或電流信號(hào),對(duì)電壓、電流和電機(jī)轉(zhuǎn)矩?cái)_動(dòng)有很強(qiáng)的魯棒性。最后通過仿真驗(yàn)證了所提方法的可行性和有效性。
【圖文】：

e＝3P2νqs－Rsiqsωr－Lds（ids－idvir）＋νds－Rsidsωriqsidvir鄣△iqvir（12）由于磁飽和的影響，Lds可能偏離其標(biāo)稱值。但與Lqs相比，Lds的變化較小，因?yàn)閐軸方向?yàn)橛来朋w產(chǎn)生的磁鏈，在空載條件下，磁通量本來就較大，就已經(jīng)存在一定程度的磁飽和，Lds受磁飽和效應(yīng)的影響較小，故可以忽略Lds變化對(duì)實(shí)際計(jì)算過程的影響�？梢酝ㄟ^以下信號(hào)處理過程提取鄣Te／鄣θ信號(hào)［3］：圖1鄣Te／鄣θ信號(hào)提取過程示意圖通過一個(gè)中心頻率為ωh的帶通濾波器濾除式（8）中的高階部分，輸出結(jié)果與sin（ωht）相乘可得：K鄣Te鄣θAsin2（ωht）＝K鄣Te鄣θA12（1－cos（2ωht）鄣△）＝12KA鄣Te鄣θ－KA鄣Te鄣θcos（2ωht）（13）這里K是帶通濾波器的增益，式（13）輸出結(jié)果通過截止頻率低于ωh的低通濾波器，即可以得到鄣Te／鄣θ相關(guān)信號(hào)，控制鄣Te／鄣θ等于零，誤差積分直接補(bǔ)償電流矢量角度，即可實(shí)現(xiàn)MTPA軌跡精確跟蹤。圖2基于虛擬注入的MTPA控制模塊為提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度，本文提出了公式計(jì)算與虛擬注入相結(jié)合的方法，先利用公式粗略計(jì)算出相應(yīng)的電流基準(zhǔn)，再通過虛擬注入法實(shí)現(xiàn)MTPA的精確跟蹤，控制精度等不受電機(jī)參數(shù)的影響。恒轉(zhuǎn)矩區(qū)MTPA控制框圖如圖2所示。3弱磁區(qū)控制策略由于逆變器直流側(cè)存在最大電壓和最大輸出電流，直接限制了電機(jī)定子電壓和電流的極限值。因此，，當(dāng)電機(jī)運(yùn)行速度在基速以上時(shí)

h的帶通濾波器濾除式（8）中的高階部分，輸出結(jié)果與sin（ωht）相乘可得：K鄣Te鄣θAsin2（ωht）＝K鄣Te鄣θA12（1－cos（2ωht）鄣△）＝12KA鄣Te鄣θ－KA鄣Te鄣θcos（2ωht）（13）這里K是帶通濾波器的增益，式（13）輸出結(jié)果通過截止頻率低于ωh的低通濾波器，即可以得到鄣Te／鄣θ相關(guān)信號(hào)，控制鄣Te／鄣θ等于零，誤差積分直接補(bǔ)償電流矢量角度，即可實(shí)現(xiàn)MTPA軌跡精確跟蹤。圖2基于虛擬注入的MTPA控制模塊為提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度，本文提出了公式計(jì)算與虛擬注入相結(jié)合的方法，先利用公式粗略計(jì)算出相應(yīng)的電流基準(zhǔn)，再通過虛擬注入法實(shí)現(xiàn)MTPA的精確跟蹤，控制精度等不受電機(jī)參數(shù)的影響。恒轉(zhuǎn)矩區(qū)MTPA控制框圖如圖2所示。3弱磁區(qū)控制策略由于逆變器直流側(cè)存在最大電壓和最大輸出電流，直接限制了電機(jī)定子電壓和電流的極限值。因此，當(dāng)電機(jī)運(yùn)行速度在基速以上時(shí)，需使用弱磁控制策略使電機(jī)運(yùn)行在最優(yōu)狀態(tài)。分析可知，當(dāng)電機(jī)端電壓Us等于電壓限制Umax時(shí)，電機(jī)可以達(dá)到最大轉(zhuǎn)矩輸出。所以在弱磁區(qū)采用電壓反饋調(diào)節(jié)可以讓電機(jī)運(yùn)行在最大轉(zhuǎn)矩輸出點(diǎn)。電壓反饋調(diào)節(jié)同樣存在響應(yīng)速度慢的問題，本文在弱磁區(qū)采用電壓反饋和公式計(jì)算法相結(jié)合的方法，可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)。帶有電壓反饋超前角弱磁控制的整體框圖如圖3所示：圖3整體控制方案示意圖圖3中θ調(diào)機(jī)器作用是根據(jù)電壓誤差選擇θmtpa或者θfw，當(dāng)Umax≥Us時(shí)是在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)選擇θmtpa，當(dāng)Um

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