电动汽车六相永磁同步电机的控制策略研究_曾华娟.pdf
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1、158 AUTO TIMEAUTO PARTS|汽车零部件1引言六相永磁同步电机具有扭矩输出能力高、转矩脉动小、效率高、可靠性高等优点,但因其价格较高,结构和控制系统复杂,还未得到大范围的推广。因此本文对六相永磁同步电机控制策略进行研究,为六相永磁同步电机在电动汽车领域的推广和应用有很大的意义。2矢量空间解耦(VSD)下的电机模型矢量空间解耦(VSD)下的电机模型方法是将两个三相绕组视为一个整体,然后将电机的各个变量根据不同的谐波频率映射到不同的坐标系中。这种建模方法称为矢量空间解耦1。电机电磁扭矩公式如下所示 (1-1)为了建立电机的数学模型,还必须考虑扭矩平衡,扭矩平衡方程 (1-2)这里
2、 表示电机的转动惯量,表示电机负载扭矩,表示电机的机械角速度,P 表示电机极数。VSD 电机模型是将六相永磁同步电机视为一个整体,不同频率的谐波分量被映射到不同的子空间中,从而使基波与谐波完全分离,使得电机扭矩输出和磁场控制完全解耦。这种解耦特性使得 VSD 变换成为实现六相永磁同步电机电机控制器的设计和对谐波电流补偿的首选方案2。利用Matlab/Simulink 建立六相永磁同步电机模型3,如图 1 所示。3六相永磁同步电机 id=0 的控制策略永磁同步电机的磁场定向中,忽略磁阻效应,即控制是电机控制中最简单的一种控制方法4。永磁同步电机相当于一个他励直流电机,发动机定子电流只有q 轴分量
3、,没有对轴弱磁分量。电机的定电动汽车六相永磁同步电机的控制策略研究曾华娟江苏联合职业技术学院徐州经贸分院江苏省徐州市221004摘 要:空间矢量解耦模型的基础上,实现电机的完全解耦控制。依据 Simulink 中的电机控制模型,比较了和最大扭矩电流比(MTPA)这两种控制策略的进行仿真对比分析。的控制方法虽然简单易行,但是电机运行期间热损失较大,而且无法充分利用磁阻扭矩,电机效率低下。MTPA 控制下的电机能充分利用磁阻扭矩部分,具有较高的扭矩输出特性,热损失较小,是控制凸极电机的首选方法。关键词:六相永磁同步电机空间矢量解耦磁阻扭矩最大扭矩电流比Research on Control Str
4、ategy of Six-phase Permanent Magnet Synchronous Motor for Electric VehicleZeng HuajuanAbstract:Based on the space vector decoupling model,the complete decoupling control of the motor is realized.According to the motor control loop in Simulink,and maximum torque-to-current ratio(MTPA)control strategi
5、es are compared and simulated.although the control method of I is simple and feasible,it can not make full use of the reluctance torque.The motor controlled by MTPA can make full use of the reluctance Torque,has higher torque output characteristics,less heat loss,and is the preferred method to contr
6、ol salient-pole motor.Key words:six-phase permanent magnet synchronous motor,space vector decoupling,reluctance Torque,maximum torque-to-current ratio 图1Simulink中六相永磁同步电机的电机模型AUTO TIME 159 AUTO PARTS|汽车零部件 时代汽车 子磁链矢量和永磁磁链矢量在空间上相互正交。根据公式 1-1,发动机的电磁转矩与q 轴电流 成正比,即(2-1)为了保持电机的转速,必须控制发动机产生的瞬时扭矩。在的情况下,电机扭
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