基于SVPWM过调制的超前角弱磁控制永磁同步电机的策略研究
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Key words：built-in permanent magnet synchronous motor；advanced angle；fluz weakening control；
overmodulation
0 引言
伴随电力电子技术不断革新，永磁同步电机
( Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM) 在
控制与应用技术I EMCA
違 权 控 刹 名 阄 2018,45 (2)
基 于 SVPWM过调制的超前角弱磁控制
永磁同步电机的策略研究#
刘雨石， 乔鸣忠， 朱 鹏 ( 海 军 工 程 大 学 电 气 工 程 学 院 ，湖 北 武 汉 4 3 0 03 3 )
摘 要 ：研 究 了 电 动 车 用 内 置 式 永 磁 同 步 电 机 的 控 制 策 略 ，提 出 了 超 前 角 弱 磁 控 制 与 空 间 矢 量 脉 宽 调 制
( S V P - M ) 过 调 制 结 合 的 控 制 系 统 。超 前 角 弱 磁 控 制 使 用 转 速 、电 流 和 电 压 的 3 个 闭 环 控 制 ，电 机 端 电 压 与 直
流侧电 压 电 压 控 制 环 ，产 生 电 机 弱 磁 的 电 流 超 前 角 直
交 直 轴 电 流 。*v p - m 过调制
Modulaiton，PWM ) 过 调 制 区 ，Joachim Holtz 和
Silverio Bolognan? [13_14]早 别 提 出 了双模
式过调制 和 式过调制 。 [1"] 提出基于叠加原理的空间矢量脉宽调制（Space
Abstract：The control strategy of built-in permanent magnet synchronous motor for electric vehicle was studied, and a control system combining super-angle weakening control and SVPWM overmodulation was proposed. The front angle weak magnetic control used the three closed-loop control of the speed, current and voltage. The motor terminal voltage and the DC side voltage form the voltage control loop, which produced the motor current field. SVPWM overmodulation algorithm could effectively improve the inverter output voltage fundamental amplitude, the motor used the field weakening control mode to achieve the maximum speed after the inverter into the modulation state, the maximum expansion of the speed range. The control system was simulated and the simulation results proved the correctness and feasibility of the theoretical analysis.
、电动汽车
到
[1]。 电机驱动系统中， 电机结构和供电
电压 制 ，
电机采用弱磁控制和过
调制 大调速 ，提高系统 ，
用
PMSM 动系统的研究
[2]。
学者 PMSM弱磁控制策略的研究从20
80
[3]，
研究
。 [ 4 ] 提出
，其 控制系统
简
* 基金项目：国家自然科学基金项目（51407188) 作者简介：刘雨石（1992— ），男 ，硕士研究生，研究方向为交流电机调速技术。 乔鸣忠（1971— ），男 ，教授，博士生导师，研究方向为电力系统自动化及电力推进技术。 朱 鹏 （1984— ），男 ，讲师，研究方向为电力电子与电力传动。
控制法[1%]具 宽的调速 ，并 调 速 过 程 中
实
子电流和电压进行校正。 [11]提
出通过转矩指令控制电压相角， 引 电 流 环
调节， 计电机最佳工作
保持系统稳
。 [12]提出分段线性化弱磁控制，提 了
动系统的动
，
复杂，不易
字化实现。
20 90
， 调制算法的
研 究 逐 渐 转 移 到 脉 冲 宽 度 调 制 （Pulse Width
Research on Over-Angle Weakening Control Strategy Based on SVPWM Overmodulation*
LIU Yushi， QIAO Mingzhong, ZHU Peng
( College of Electric Engineering, Naval University of Engineering, Wuhan 430033, China)
提
器 输 出 电 压 基 波 幅 值 ，电 机 使 用 弱 磁 控 制 方 式 达 到 最 大 转 速 后 使
器进入过调制
，最 大 ：
大 转 速 。 控制系统进行了 研 究 ， 结
了
的和
。
关 键 词 ：内 置 式 永 磁 同 步 电 机 ；超 前 角 " 弱 磁 控制 ；过调制
中 图 分 类 号 ： TM 301.2 文 献 标 志 码 ： A 文 章 编 号 ：1673-6540(2018)02-0028-06
— 28 —
省 机 滅 刹 名 闱 2018,45 (2)
控制与应用技术I EMCA
,
大量
，
。 ["]
提出最大转矩电流比控制， 输出 的转矩，
调速
。 [6-7]提出了单电流调
节法，鲁棒性好，但电机 充分利用直流母线电
压 ，带载能力有所下降，调速
。电压极限
椭圆梯度下降法[-9]和 线 模 糊 逻 辑 控 制 器 优 化
overmodulation
0 引言
伴随电力电子技术不断革新，永磁同步电机
( Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM) 在
控制与应用技术I EMCA
違 权 控 刹 名 阄 2018,45 (2)
基 于 SVPWM过调制的超前角弱磁控制
永磁同步电机的策略研究#
刘雨石， 乔鸣忠， 朱 鹏 ( 海 军 工 程 大 学 电 气 工 程 学 院 ，湖 北 武 汉 4 3 0 03 3 )
摘 要 ：研 究 了 电 动 车 用 内 置 式 永 磁 同 步 电 机 的 控 制 策 略 ，提 出 了 超 前 角 弱 磁 控 制 与 空 间 矢 量 脉 宽 调 制
( S V P - M ) 过 调 制 结 合 的 控 制 系 统 。超 前 角 弱 磁 控 制 使 用 转 速 、电 流 和 电 压 的 3 个 闭 环 控 制 ，电 机 端 电 压 与 直
流侧电 压 电 压 控 制 环 ，产 生 电 机 弱 磁 的 电 流 超 前 角 直
交 直 轴 电 流 。*v p - m 过调制
Modulaiton，PWM ) 过 调 制 区 ，Joachim Holtz 和
Silverio Bolognan? [13_14]早 别 提 出 了双模
式过调制 和 式过调制 。 [1"] 提出基于叠加原理的空间矢量脉宽调制（Space
Abstract：The control strategy of built-in permanent magnet synchronous motor for electric vehicle was studied, and a control system combining super-angle weakening control and SVPWM overmodulation was proposed. The front angle weak magnetic control used the three closed-loop control of the speed, current and voltage. The motor terminal voltage and the DC side voltage form the voltage control loop, which produced the motor current field. SVPWM overmodulation algorithm could effectively improve the inverter output voltage fundamental amplitude, the motor used the field weakening control mode to achieve the maximum speed after the inverter into the modulation state, the maximum expansion of the speed range. The control system was simulated and the simulation results proved the correctness and feasibility of the theoretical analysis.
、电动汽车
到
[1]。 电机驱动系统中， 电机结构和供电
电压 制 ，
电机采用弱磁控制和过
调制 大调速 ，提高系统 ，
用
PMSM 动系统的研究
[2]。
学者 PMSM弱磁控制策略的研究从20
80
[3]，
研究
。 [ 4 ] 提出
，其 控制系统
简
* 基金项目：国家自然科学基金项目（51407188) 作者简介：刘雨石（1992— ），男 ，硕士研究生，研究方向为交流电机调速技术。 乔鸣忠（1971— ），男 ，教授，博士生导师，研究方向为电力系统自动化及电力推进技术。 朱 鹏 （1984— ），男 ，讲师，研究方向为电力电子与电力传动。
控制法[1%]具 宽的调速 ，并 调 速 过 程 中
实
子电流和电压进行校正。 [11]提
出通过转矩指令控制电压相角， 引 电 流 环
调节， 计电机最佳工作
保持系统稳
。 [12]提出分段线性化弱磁控制，提 了
动系统的动
，
复杂，不易
字化实现。
20 90
， 调制算法的
研 究 逐 渐 转 移 到 脉 冲 宽 度 调 制 （Pulse Width
Research on Over-Angle Weakening Control Strategy Based on SVPWM Overmodulation*
LIU Yushi， QIAO Mingzhong, ZHU Peng
( College of Electric Engineering, Naval University of Engineering, Wuhan 430033, China)
提
器 输 出 电 压 基 波 幅 值 ，电 机 使 用 弱 磁 控 制 方 式 达 到 最 大 转 速 后 使
器进入过调制
，最 大 ：
大 转 速 。 控制系统进行了 研 究 ， 结
了
的和
。
关 键 词 ：内 置 式 永 磁 同 步 电 机 ；超 前 角 " 弱 磁 控制 ；过调制
中 图 分 类 号 ： TM 301.2 文 献 标 志 码 ： A 文 章 编 号 ：1673-6540(2018)02-0028-06
— 28 —
省 机 滅 刹 名 闱 2018,45 (2)
控制与应用技术I EMCA
,
大量
，
。 ["]
提出最大转矩电流比控制， 输出 的转矩，
调速
。 [6-7]提出了单电流调
节法，鲁棒性好，但电机 充分利用直流母线电
压 ，带载能力有所下降，调速
。电压极限
椭圆梯度下降法[-9]和 线 模 糊 逻 辑 控 制 器 优 化