内置式永磁同步电主轴最大转矩电流比控制

发布时间：2021-01-08 19:55

　　针对内置式永磁同步电主轴进行最大转矩电流比控制研究。首先,推导永磁同步电主轴的数学模型;其次,依据最大转矩电流比控制的原理,运用牛顿迭代法近似求取d-q轴电流与转矩之间的对应关系;然后基于上述算法,依据转速电流双闭环矢量控制原理,以实验室中FL170-20-15型高速电主轴为例,进行实验验证并分析该控制策略的控制效果,实验结果表明:运用最大转矩电流比控制可以有效解耦定子电流并获得较快的速度响应,使电主轴的输出性能得到提升。 

【文章来源】：噪声与振动控制. 2020,40(05)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

d-q坐标系下的数学模型

最大转矩电流比控制也称作单位电流输出最大转矩控制，是凸极式IPMSS采用较多的一种控制策略。该种控制策略可以使电机在给定转矩的恒转矩运行区，使定子电流达到最小，这样电机铜耗最小，同时可以降低逆变器和整流器上的损耗[3]。其原理如图2所示。在d-q坐标系中，可以比较直观地看出恒转矩曲线关于d轴对称，当转矩提高时，其恒转矩曲线会逐渐远离原点，每条恒转矩曲线上离原点最近的点就是定子电流矢量的最小值，将这一系列所有不同转矩曲线所对应的最小电流点连接起来，即是最大转矩电流比轨迹。沿着这条轨迹对定子电流进行控制，电主轴则可以在单位电流下输出最大转矩。在d-q轴系下，定子电流为[7]

最大转矩电流比控制结构原理图

【参考文献】：
期刊论文
[1]永磁同步电机弱磁与过调制控制策略研究[J]. 陈亚爱,陈焕玉,周京华,甘时霖.  电机与控制应用. 2017(11)
[2]基于模糊PID控制的永磁同步电机控制器研究[J]. 欧峰,陈洪,陈胜来.  计算机测量与控制. 2017(04)
[3]永磁同步电动机恒磁链控制特性分析[J]. 方赢海,范昕炜.  中国计量大学学报. 2017(01)
[4]考虑饱和效应的IPMSM最大转矩电流比控制[J]. 黄鹏,黄雷,苗长云,郭文成.  电力电子技术. 2011(02)
[5]内埋式永磁同步电机的弱磁控制策略[J]. 唐朝晖,丁强,喻寿益,桂卫华,李勇刚.  电机与控制学报. 2010(05)
[6]MATLAB/SIMULINK在动态系统仿真中的应用[J]. 聂春燕.  长春大学学报. 2001(01)

博士论文
[1]基于滑模变结构方法的永磁同步电机控制问题研究及应用[D]. 齐亮.华东理工大学 2013

硕士论文
[1]基于永磁同步电机数学模型的矢量控制理论、仿真、实验及应用研究[D]. 刘晓黎.合肥工业大学 2017
[2]电动汽车PMSM驱动系统的精确转矩控制[D]. 华新强.合肥工业大学 2015



本文编号：2965202