为了充分利用最大转矩电流比(maximum torque per ampere,MTPA)算法对永磁同步电机控制的高效性特点,该文提出了一种新颖的分段式优化MTPA算法,将其应用扩展至电机全速范围。在低速区,提出了带有虚拟电压(virtual voltage,VV)控制量的...为了充分利用最大转矩电流比(maximum torque per ampere,MTPA)算法对永磁同步电机控制的高效性特点,该文提出了一种新颖的分段式优化MTPA算法,将其应用扩展至电机全速范围。在低速区,提出了带有虚拟电压(virtual voltage,VV)控制量的准线性解耦MTPA算法,该算法线性化电压外环并消除电感耦合影响,将传统MTPA扩展至弱磁I区,提高了电机单位电流利用率,简化了控制器的设计。在高速弱磁区,提出基于最小值寻找(minimum value searching,MVS)的动态MTPA算法,在当前运行状况下实时寻找最优电流矢量,消除了电机参数变化带来的轨迹不准确性,通过对d轴电流的在线调整,提高了该算法抗负载转矩扰动的能力。仿真和实验结果表明,所提出的方法对于提高MTPA算法在工程实践中的应用具有合理性。展开更多
为充分利用永磁超环面电机的电磁转矩,研究了超环面电机最大转矩电流比MTPA(maximum torque per ampere)矢量控制系统。首先,分析了超环面电机蜗杆内定子变截面的结构特点和行星轮磁齿的运动规律,推导了永磁超环面电机驱动系统的时变数...为充分利用永磁超环面电机的电磁转矩,研究了超环面电机最大转矩电流比MTPA(maximum torque per ampere)矢量控制系统。首先,分析了超环面电机蜗杆内定子变截面的结构特点和行星轮磁齿的运动规律,推导了永磁超环面电机驱动系统的时变数学模型;然后基于极值原理和公式法,得到永磁超环面电机输出转矩与交直轴电流的函数关系;结合闭环反馈得到行星轮转子的位置信息,搭建了该电机的MTPA控制系统,并对MPTA控制策略下的超环面电机响应性能进行了仿真分析。仿真结果表明,MTPA控制策略能够提高超环面电机电磁转矩的利用率,有效降低该电机的功率损耗,同时该控制系统具有良好的抗扰性能以及对参数变化的鲁棒性。展开更多
针对当前在采用最大转矩电流比(maximum torque per ampere,MTPA)控制策略的永磁同步电机双闭环矢量控制系统中,因外在负载或电机转矩突变,造成电流调节器因积分饱和而导致电机实际定子交-直轴电流无法快速跟踪给定的MTPA电流问题,提出...针对当前在采用最大转矩电流比(maximum torque per ampere,MTPA)控制策略的永磁同步电机双闭环矢量控制系统中,因外在负载或电机转矩突变,造成电流调节器因积分饱和而导致电机实际定子交-直轴电流无法快速跟踪给定的MTPA电流问题,提出一种基于模型预测控制原理的两矢量模型预测控制策略,来取代传统双闭环电机控制系统中的电流内环调节器。在分析永磁同步电机MTPA控制原理、电流内环调节器饱和原因的基础上,利用模型预测控制的非线性约束处理能力在每个采样周期内通过两电压矢量模型预测控制策略,获得更加准确的电压矢量。实现系统实时动态跟踪永磁同步电机MTPA轨迹的目标。仿真和实验结果表明,该控制策略在电机给定转矩或外在负载转矩突变情况下可实时跟踪MTPA给定电流的变化,电机定子电流未出现较大波动。展开更多
文摘为了充分利用最大转矩电流比(maximum torque per ampere,MTPA)算法对永磁同步电机控制的高效性特点,该文提出了一种新颖的分段式优化MTPA算法,将其应用扩展至电机全速范围。在低速区,提出了带有虚拟电压(virtual voltage,VV)控制量的准线性解耦MTPA算法,该算法线性化电压外环并消除电感耦合影响,将传统MTPA扩展至弱磁I区,提高了电机单位电流利用率,简化了控制器的设计。在高速弱磁区,提出基于最小值寻找(minimum value searching,MVS)的动态MTPA算法,在当前运行状况下实时寻找最优电流矢量,消除了电机参数变化带来的轨迹不准确性,通过对d轴电流的在线调整,提高了该算法抗负载转矩扰动的能力。仿真和实验结果表明,所提出的方法对于提高MTPA算法在工程实践中的应用具有合理性。
文摘为充分利用永磁超环面电机的电磁转矩,研究了超环面电机最大转矩电流比MTPA(maximum torque per ampere)矢量控制系统。首先,分析了超环面电机蜗杆内定子变截面的结构特点和行星轮磁齿的运动规律,推导了永磁超环面电机驱动系统的时变数学模型;然后基于极值原理和公式法,得到永磁超环面电机输出转矩与交直轴电流的函数关系;结合闭环反馈得到行星轮转子的位置信息,搭建了该电机的MTPA控制系统,并对MPTA控制策略下的超环面电机响应性能进行了仿真分析。仿真结果表明,MTPA控制策略能够提高超环面电机电磁转矩的利用率,有效降低该电机的功率损耗,同时该控制系统具有良好的抗扰性能以及对参数变化的鲁棒性。
文摘针对当前在采用最大转矩电流比(maximum torque per ampere,MTPA)控制策略的永磁同步电机双闭环矢量控制系统中,因外在负载或电机转矩突变,造成电流调节器因积分饱和而导致电机实际定子交-直轴电流无法快速跟踪给定的MTPA电流问题,提出一种基于模型预测控制原理的两矢量模型预测控制策略,来取代传统双闭环电机控制系统中的电流内环调节器。在分析永磁同步电机MTPA控制原理、电流内环调节器饱和原因的基础上,利用模型预测控制的非线性约束处理能力在每个采样周期内通过两电压矢量模型预测控制策略,获得更加准确的电压矢量。实现系统实时动态跟踪永磁同步电机MTPA轨迹的目标。仿真和实验结果表明,该控制策略在电机给定转矩或外在负载转矩突变情况下可实时跟踪MTPA给定电流的变化,电机定子电流未出现较大波动。
