永磁同步电机弱磁控制策略研究

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1、永磁同步电机的弱磁控制策略研究陈启营。孙文凯。李传海。赵福全(浙江吉利汽车研究院有限公司，浙江杭州311228)摘要：根据矢量控制理论，研究永磁同步电机的弱磁控制策略，并在MATLAB／SIMUUNK环境下进行仿真分析，结果表明本文研究的控制策略能够实现电机在高速下的稳定运行。关键词：永磁同步电机：弱磁控制；仿真分析中圈分类号：U463．645文献标识码：A文章编号：1003—8639(2011)10—0034—04OntheFieldWeakeningControlStrategyforPMSMCHENQi．m

2、iao．SUNWen．kai，UChuan．hai．ZHAOFu—quan(ZhejiangGeelyAutomobileInstituteCo．，Ltd．，Hangzhou311228，China)Abstract：Basedonthevectorcontroltheory，thefieldweakeningcontrolstrategyforPMSMwasdiscussedandanalyzedinMATLAB／SIMUUNK．TheresultsshowthatthisstrategycanmakePMSM

3、operatestablyathighspeed．Keywords：PMSM；fieldweakeningcontrol；simulationanalysis永磁同步电机(PMSM)体积小，质量轻，转机控制单元。电机控制器根据当前转矩指令、运行子无发热问题，具有损耗低、响应快等特点，因此模式和旋转方向，并根据反馈得到的电流和电机位广泛应用在混合动力车用驱动电机和ISG电机中。置信号．控制电机驱动器产生所需要的三相交流当电机运行在高速区的时候．需要采用弱磁控制的电，从而实现电机正常运行。方法。否则电机的转速只能达到

4、额定转速附近。一个典型的车用电机控制器应具备的功能如下：正反转、四象限运行、CAN通信、系统散热、系统1永磁同步电机控制系统介绍故障诊断及保护(故障指示、维修请求指示、诊断目前在国内新能源乘用车的方案中，一般都是请求指示、降功率指示)、状态监控、紧急放电。采用永磁同步电机及其控制器作为驱动系统，其原电机控制器一般由以下几个部分组成：主控制因在于永磁同步电机的功率密度大，控制精度高，器、逆变器、传感器和高压主回路，电机控制器的免维护，而且易于进行磁场定向控制。一个典型的内部结构如图2所示。永磁同步电机控制系统基本结

5、构如图1所示。车辆上的动力电池直流电源经驱动电路(三相逆变桥)变换为电压幅值和频率可调的三相交流电，驱动电机运转：同时，通过检测当前的转子位置信号和对电机的相电流进行实时采样。并送入电图1典型的永磁同步电机控制系统基本结构图2电机控制器的内部结构收稿日期：2011—08—23作者简介：陈启苗(1985一)，男，工程师，主要从事新能源汽车电机控制器的产品设计和开发。j霉《汽车电器》2o11年第10期机仿真。仿真结果如图9所示。从图9中可以看出，电机的实际转速很好地跟踪了目标转速，电机的输出转速最后稳定在6000r／

6、min。这说明，加入弱磁控制模型后能够实现电机在高速区的稳定运行。60o0{5000?a4000口实际转速f30002000l目标转速f。、／／图7弱磁控制模型000．050．10．15O．20．25载转矩设定如下：在0～o．05S时间内，电机的负载时间／s转矩从0上升到50Nm。之后一直稳定在5ONm。图9加入弱磁控制模型后电机的实际输出转速电机的实际输出转速和目标转速的对比如图8和目标转速的对比曲线所示。灰色曲线为电机的实际输出转速，在0．25s之后转速只能达到3000r／min。6结论在图6所示的模型中．加

7、入弱磁控制器，电机的本文首先分析了永磁同步电机的数学模型，采目标转速曲线和负载与之前定义的一致。进行计算用矢量控制的方法设计了电机的调速控制系统．并着重分析了PMSM的弱磁控制策略。然后．在6000MATLAB／SIMUuNK环境下对弱磁控制进行了仿真?5000分析，分析发现采用弱磁控制能够使电机在高速下f4000稳定运行．从而验证了控制策略的正确性。实际转翊￡＼●30002000参考文献：目标转蓥-oo。、[1]唐任远．现代永磁电机理论与设计[M]．北京：机械工／O业出版社。1997．[2]高景德，李发海．交流

8、电机及其系统的分析[M]．北京：0．25030．35040．45O．5时间／s清华大学出版社．2oo5．图8电机的实际输出转速和目标转速的对EB曲线(编辑杨景)'’，l，，，l'’''’l，'’'’，ll，’'l，，'’，，，ll''ll'，’，，，'’l，’l''ll，，'’，'，’''，，l''’'l，’''，，'''l，''’’'，(上接第33页)在着优势和劣势。磷