摘要:永磁同步电机(Permanent Magnet SynchronousMotor,PMSM)因其具有的诸多优点被广泛应用于工业控制、电动汽车、卷烟制造等领域。永磁同步电机的诸多控制策略均需要精确的电机参数以获得更好的控制性能。建立了永磁同步电机分别在三种坐标系下的数学模型;阐述了矢量控制原理;研究了永磁同步电机参数的辨识方法;最后进行了验证。
关键词:永磁同步电机 数学模型 矢量控制 参数辨识 参数设置
一 、引言
对电机电气参数进行辨识,根据辨识结果对控制器参数进行快速整定,已经成为当前研究的热点[1]。矢量控制中设置电流环控制器参数的传统方法主要是人工根据经验进行反复调整,效率低下且系统控制效果较差。传统方法不利于电机驱动器与永磁同步电机的快速匹配,因此如何高效自动的根据参数辨识结果对电流环控制参数进行整定仍然是当前研究的重点。高效自动的对多参数进行辨识及利用辨识结果对电流环控制器参数自整定的研究对永磁同步电机控制性能的提升、永磁同步电机与电机驱动器快速匹配及永磁同步电机的推广应用有着重要的意义。
二 、矢量控制技术
矢量控制最早于20世纪70年代被应用于异步电机,随着永磁同步电机的发展,矢量控制技术也被应用于永磁同步电机的控制。矢量控制是以合成磁动势不变为原则,利用坐标变换将定子电流矢量正交分解得到转矩电流分量和励磁电流分量,使用电流环PI控制器分别对电流分量进行控制,从而对转矩与磁场独立控制,这样就可将控制永磁同步电机等效为控制直流电机。矢量控制因其动态响应快、调速范围广及控制精度高的优点被广泛应用于永磁同步电机控制。矢量控制的基础是永磁同步电机的数学模型,而数学模型的建立又依赖于精确的电机参数[2]。
三、永磁同步电机的数学模型
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图3 测试过程id、iq电流波形图
四、 结语
随着永磁同步电机被广泛应用于各行各业,高性能控制的要求也随之而来。目前众多的永磁同步电机控制策略均依赖于精确的电机参数,电机电控一体化发展较为缓慢,因此在进行电机与电控之间的匹配时,需要能够快速准确的获取电机参数并进行矢量控制实现。本文针对目前遇到的问题,设计了一种参数自动辨识的方法,基于辨识的结果设计了矢量控制器参数,能够较好解决当前的问题,具有较高的实用价值。
参考文献:
【1】王菊平.基于神经网络的永磁同步电机参数辨识研究[D].东华大学,2016.
【2】高梦春.基于参数辨识的车用永磁同步电机矢量控制研究[D].大连理工大学,2017.
【3】阮毅,陈伯时.电力传动系统的转矩控制规律[J].电气传动,1999(05):
第一作者简介:李华文(1978-),男,江西宜春,电气工程师,硕士研究生,烟草工业自动化。
注:*本论文受到:
基金项目:红云红河烟草(集团)有限责任公司科技项目,合 同 号:HYHH2019GY01
的资助。