提出一套有軌電車(chē)的永磁同步電機(jī)優(yōu)化控制策略。在d-q軸電流平面內(nèi)分析永磁同步電機(jī)不同限制曲線之間的關(guān)系和電流軌跡變化的情況;以轉(zhuǎn)矩為控制目標(biāo),在以MTPA曲線、電流極限圓和電壓極限橢圓為邊界的區(qū)域內(nèi)根據(jù)永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)矩特性曲線規(guī)劃電流軌跡;采用MTPA控制和優(yōu)化弱磁控制相結(jié)合的算法進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn);以青島超級(jí)電容儲(chǔ)能式膠輪有軌電車(chē)為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)該方法進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)及長(zhǎng)時(shí)運(yùn)行考核,永磁同步電機(jī)實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩能準(zhǔn)確地跟蹤給定轉(zhuǎn)矩,且MTPA控制和優(yōu)化弱磁控制能平穩(wěn)運(yùn)行及切換,證明了所提方法的有效性和實(shí)用性。 

【文章來(lái)源】：微電機(jī). 2020,53(07)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

d-q平面內(nèi)的永磁同步電機(jī)工作區(qū)域圖

如圖2所示,當(dāng)給定滿轉(zhuǎn)矩Tmax時(shí),在基速以下,采用MTPA控制運(yùn)行于A點(diǎn),若要在基速以上運(yùn)行時(shí),由于受到牽引系統(tǒng)容量限制,則需要進(jìn)行弱磁控制來(lái)規(guī)劃電流軌跡,運(yùn)行點(diǎn)由A點(diǎn)沿電流極限圓向B點(diǎn)移動(dòng),轉(zhuǎn)速升高;若要轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高,則由B點(diǎn)沿MTPV曲線向C點(diǎn)移動(dòng)。當(dāng)電機(jī)以非滿轉(zhuǎn)矩Te1工作時(shí),例如圖中A1點(diǎn)所示采用MTPA控制,當(dāng)電機(jī)需要弱磁升速時(shí),為了保持恒定的扭矩Te1輸出,則加大弱磁電流,工作點(diǎn)沿恒轉(zhuǎn)矩曲線由A1點(diǎn)向B1點(diǎn)移動(dòng),B1點(diǎn)代表在恒定扭矩Te1下可以達(dá)到的最大電機(jī)轉(zhuǎn)速,當(dāng)此時(shí)電機(jī)仍需要增加轉(zhuǎn)速時(shí),則電機(jī)已不能在保持轉(zhuǎn)矩不變的條件下繼續(xù)弱磁升速。根據(jù)上述分析, 電機(jī)應(yīng)沿MTPV曲線向C點(diǎn)運(yùn)行, 其代價(jià)是轉(zhuǎn)矩的降低。

在圖3中,恒轉(zhuǎn)矩MTPA控制由兩個(gè)電流環(huán)構(gòu)成,轉(zhuǎn)矩給定值通過(guò)MTPA電流規(guī)劃方式得到直交軸電流給定,直交軸電流給定和反饋構(gòu)成電流閉環(huán)調(diào)節(jié)跟蹤,實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)運(yùn)行的精確控制;而在優(yōu)化弱磁控制中,則通過(guò)飽和電壓與前饋電壓之差來(lái)對(duì)MTPA計(jì)算的直軸電流進(jìn)行修正后,作為直軸電流參考給定,然后和直軸電流反饋構(gòu)成單電流調(diào)節(jié)部分,電流調(diào)節(jié)器輸出的直軸電壓給定值根據(jù)電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速和負(fù)載轉(zhuǎn)矩而變化,使得電機(jī)的交軸電壓也隨之變化,從而使永磁同步電機(jī)的弱磁控制性能得到提高。由式(2)可得iq與uq和id之間的關(guān)系為

【參考文獻(xiàn)】：
碩士論文
[1]永磁同步電機(jī)弱磁控制策略研究[D]. 劉微.北京交通大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3344936