內(nèi)置式永磁同步電機(jī)低載波比下高性能控制策略研究內(nèi)置式永磁同步電機(jī)低載波比下高性能控制策略研究

摘要：

內(nèi)置式永磁同步電機(jī)（IPMSM）由于其高效率、高功率密度和良好的動態(tài)性能，在很多應(yīng)用領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在實(shí)際應(yīng)用中，IPMSM常常工作在低載波比的情況下，如何提高其控制性能成為了研究的焦點(diǎn)。本文通過分析IPMSM的特點(diǎn)，提出了一種基于矢量控制的高性能控制策略。

關(guān)鍵詞：內(nèi)置式永磁同步電機(jī)；低載波比；高性能控制；矢量控制

1.引言

內(nèi)置式永磁同步電機(jī)（IPMSM）由于其結(jié)構(gòu)簡單、功率密度高和動態(tài)響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于電動汽車、工業(yè)驅(qū)動和風(fēng)力發(fā)電等領(lǐng)域。在實(shí)際應(yīng)用中，由于低載波比工況下IPMSM容易產(chǎn)生諧波和振蕩，降低其控制性能，因此提高低載波比下IPMSM的控制策略成為了研究的熱點(diǎn)。

2.IPMSM的特點(diǎn)

IPMSM由于其電磁參數(shù)非線性和轉(zhuǎn)子磁場飽和等特點(diǎn)，使得在低載波比下控制困難增加。與傳統(tǒng)的感應(yīng)電機(jī)相比，IPMSM具有更好的動態(tài)性能和高效率，但是在低載波比下，IPMSM容易出現(xiàn)共振現(xiàn)象，降低了控制的穩(wěn)定性和性能。

3.低載波比下的問題分析

在低載波比下，IPMSM的磁場變化較小，容易產(chǎn)生諧波和振蕩。此外，由于轉(zhuǎn)子磁場飽和等原因，IPMSM的非線性也會加劇，導(dǎo)致控制困難增加。因此，針對低載波比下IPMSM的控制策略需要克服這些問題。

4.高性能控制策略

本文提出了基于矢量控制的高性能控制策略。該策略利用空間矢量調(diào)制技術(shù)，通過對電流和電壓的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對IPMSM的控制。具體步驟如下：

4.1空間矢量調(diào)制

通過在dq坐標(biāo)系下對電流進(jìn)行控制，可以實(shí)現(xiàn)對IPMSM磁場的精確控制。通過控制d軸電流和q軸電流的大小和相位差，可以實(shí)現(xiàn)對IPMSM的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的精確控制。

4.2零序制動控制

在低載波比下，IPMSM容易產(chǎn)生振蕩和諧波。為了解決這一問題，本文引入了零序制動控制策略。該策略通過控制零序電流的大小和相位，實(shí)現(xiàn)對諧波和振蕩的抑制，提高了控制的穩(wěn)定性和性能。

5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析

通過對IPMSM的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，本文展示了所提出的高性能控制策略的有效性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在低載波比下，采用所提出的策略可以顯著提高IPMSM的控制性能，降低諧波和振蕩的影響。

6.結(jié)論

本文針對內(nèi)置式永磁同步電機(jī)在低載波比下的控制問題，提出了一種基于矢量控制的高性能控制策略。通過空間矢量調(diào)制和零序制動控制，可以實(shí)現(xiàn)對IPMSM在低載波比下的精確控制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該策略可以顯著提高IPMSM的控制性能，降低諧波和振蕩的影響。未來的研究可以進(jìn)一步探索該策略在其他工況下的應(yīng)用，并進(jìn)一步優(yōu)化算法以提高控制性能本文針對內(nèi)置式永磁同步電機(jī)（IPMSM）在低載波比下的控制問題，通過空間矢量調(diào)制和零序制動控制提出了一種高性能控制策略。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該策略的有效性，表明在低載波比下采用該策略可以顯