内置式永磁同步电动机的信号注入最大转矩电流比控制

作     者：李浩 

作者单位：西安理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李洁;锁军

授予年度：2019年

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：内置式永磁同步电动机 最大转矩电流比 信号注入 参数独立性 

摘      要：内置式永磁同步电动机因转矩密度高、功率密度高、效率高,常用做电动汽车的主驱动电机。常采用最大转矩电流比控制增强内置式永磁同步电动机的转矩输出能力,获得更高的效率。在实际应用中,最大转矩电流比工作点易受到电机参数变化的影响而发生改变,这对精准跟踪最佳点提出了挑战。最大转矩电流比控制中的信号注入类方法无需考虑电机参数变化,研究价值较高。本文对基于信号注入法的最大转矩电流比控制策略进行了研究。首先介绍了基于公式法的最大转矩电流比控制策略,给出了最佳定子电流矢量角的近似表达式。其次,介绍了一种基于信号注入法的最大转矩电流比控制策略,该控制策略的基本思路是将一个高频正弦小信号注入到电机电压矢量中,该注入信号会引起定子电流、磁链的幅值高频波动,经过信号处理和闭环调节后,为电机电流控制提供最佳的定子电流矢量参考角,达到跟踪当前最大转矩电流比工作点的效果。对比仿真分析表明所研究的控制策略正确、有效。最后,搭建了 2.2kW内置式永磁同步电动机实验平台,进行了对比实验研究。实验结果表明,相比于id=0控制,两种最大转矩电流比控制均可不同程度地提高内置式永磁同步电动机的电流利用率,而信号注入法最大转矩电流比控制则能够更有效地提高电机的运行效率、增强其转矩输出能力,具有更好的动、稳态性能。