弱磁控制

摘要： 在对电机弱磁控制理论分析的基础上,设计基于电压反馈的弱磁控制系统。将模型预测控制算法引入速度环,在弱磁控制策略下将所设计的模型预测控制器应用于电机控制系统。仿真结果表明,在弱磁控制下模型预测控制器比比例控制器具有更好的鲁棒性和更强的抗干扰能力,提高了系统的稳定性。

摘要： 水平井牵引器用永磁同步电机(PMSM)具有无电刷换相、结构简单、运行稳定的优点。本研究基于磁场定向(FOC)控制技术,采用无位置传感器(sensorless)的控制方式,同时采用弱磁控制技术,给出了上述控制的数学模型,使用PSIM对数学模型进行了仿真验证,结果表明提出算法的正确性。采用STM32控制器实现了硬件设计,实验结果表明:通过弱磁调速的方式可以实现水平井牵引器在井下宽范围调速和稳定运行,能够适应井下特殊工况。

摘要： 针对电动汽车用内置式永磁同步电机弱磁控制算法中深度弱磁区域电流不可控问题,在便于工程应用的转矩转速二维查表法上进行改进。改进二维查表法是为了应对电压波动而要使用电压多张表的复杂工程量问题,通过对转速进行推导公式比例转换,实现单张表转矩转速二维查表法实现弱磁控制。该方法实现了电机在母线电压波动的情况下在深度弱磁区平稳运行,具有工程量小、易于实现与参数整定等优点。通过建模仿真,对该方法进行验证,实现了预期的成果。

摘要： 针对电动汽车用内置式永磁同步电机(IPMSM)采取不同矢量控制策略时优化效果不同现状,首先进行了电动车用IPMSM数学模型以及不同矢量控制策略的原理阐述和研究。在仿真平台上分别采用id=0控制策略、转矩/电流比最大控制策略(MTPA)和弱磁控制策略进行IPMSM矢量控制系统仿真模型的搭建,仿真结果表明,不同控制策略具有不同特点,得出基速以下IPMSM采用MTPA比采用id=0控制策略具有更优效果,基速以上采用弱磁控制控制策略能够拓宽IPMSM的转速范围的结论。

摘要： 针对永磁同步电机在弱磁运行过程中因参数变化导致的控制性能下降问题,提出了一种采用单q轴电流调节器的多参数自适应补偿控制策略,以提高电机在弱磁区域内的转矩控制精度。实验结果表明该方法对参数的辨识误差在5%以下,输出转矩与期望转矩的误差小于1%,该方法能有效地抑制多参数变化对电机性能的影响。

摘要： 直流无刷永磁同步电机的控制在汽车电动化变革时代受到高度关注,除了提升电机本身功率密度升,控制理论与应用技术一直是创新研发领域的热点。过去的20多年,恒压频比、矢量控制、直接转矩控制、无感控制以及弱磁控制理论相继出现,并在工程应用上取得了可喜的成绩。综述了56篇永磁同步电机的基本控制算法以及控制算法的代表性论文,总结其发展进展,讨论了汽车电动化所需高性能电机控制算法的挑战和未来研究的方向以及现代控制理论在永磁同步电机控制系统中的应用。

摘要： 采用分段式长定子永磁直线同步电机牵引的中速磁悬浮列车在定子段换步时,相邻定子段绕组交链的永磁磁链的改变会导致牵引力损失,除此以外,在牵引过程中,馈电电缆长度的增加使得电机漏阻抗增大,在变流器供电容量的限制下,列车无法在试验线中完成全速度运行。该文首先建立含有定子段换步的长定子永磁直线同步电机数学模型,在此基础上,提出全速度运行的换步控制策略,以及适用于该电机的弱磁控制策略。该策略对q轴电流实时分配,保证在换步区间相邻定子段的q轴电流均跟随参考值;利用电机端电压计算得到d轴电流参考值,使电机在id=0控制和弱磁控制两种工况之间平滑切换。通过硬件在环实验,验证了采用所提策略可在线路长度和变流器容量限制下,实现列车全速度运行,并消除电机在定子段换步时的牵引力损失。

摘要： 目前对刮板输送机采用永磁同步电动机驱动的研究大多通过改造驱动系统的机械结构提升效率,对永磁同步电动机优化控制算法的研究较少。针对该问题,将最大转矩电流比(MTPA)控制和弱磁控制引入刮板输送机双机驱动系统中:电动机运行于额定转速以内时,采用MTPA控制,通过给定直轴电流实现单位电流最大转矩输出,以降低电动机损耗;通过弱磁控制扩大刮板输送机的调速范围,以适应不同生产负载场景,保证刮板输送机出煤量相对稳定。针对刮板输送机双机功率不平衡的问题,采用主从控制方式,将机尾电动机作为主机,机头电动机作为从机,将主机的转矩给定传输至从机的MTPA控制和弱磁控制中,实现功率平衡。在AMEsim中搭建刮板输送机有限元仿真模型,在Matlab/Simulink中搭建刮板输送机双机驱动系统仿真模型,通过AMEsim与Matlab/Simulink联合仿真验证双机驱动系统控制策略的有效性,结果表明:电动机突然加大负载后,在MTPA控制下定子电流稳定在130.1 A,而在传统矢量控制下定子电流稳定在149.2 A,在相同输出转矩下,输出定子电流越小越好,因此MTPA控制的优势比较明显;弱磁控制将电动机的调速范围从0~750 r/min扩大到0~850 r/min;主从控制方式能够使从机与主机转矩一致,实现双机功率平衡。

摘要： 针对电动汽车用内嵌式永磁同步电机(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor,IPMSM)在深度弱磁区域电流、转矩振荡较大,电流调节器易饱和等问题,提出了一种负q轴电流补偿的电压反馈弱磁控制策略。首先介绍了传统电压反馈弱磁控制策略,分析了在深度弱磁区电流、转矩振荡的原因;然后结合最大转矩电压比控制,采用负q轴电流补偿的方法,降低了q轴电流环增益,且系统在深度弱磁区域的电流、转矩振荡得到了明显抑制,提高了系统的稳定性;同时对传统的MTPA控制和i_(d)=0控制与两种弱磁方法进行了稳态特性测试。最后通过实验证明了负q轴电流补偿法弱磁控制策略的可行性。

摘要： 异步电机由于具有低成本、可靠性高等优点,得到了广泛的应用。然而,当异步电机需要运行至额定转速以上时,就需要采用弱磁控制方法。笔者建立了异步电机的数学模型,分析了异步电机弱磁升速原理,并提出了一种基于速度函数和电压环的励磁电流给定方法,通过仿真验证了所提方法的有效性。仿真结果表明:本方法通用性较强,各运行区间电流过渡平稳,对提高异步电机转矩输出能力具有显著改善作用。

摘要： 传统的永磁同步电机双电流调节器弱磁控制在高速区存在交直轴电流强耦合的问题,单电流调节器弱磁控制在此基础上舍去一个电流调节器,仅利用一个电流调节器获得交直轴电压指令值,从而在高速区域具有较为优越的控制性能.变交轴电压与电压角度法是单电流调节器弱磁控制中两个较为优越的控制方法.两种方法均能够对电机直流电压充分利用,使电机工作于最优工作点.该文选取了变交轴电压法和电压角度法两种单电流调节器弱磁控制方法,通过MATLAB/Simulink仿真和实验,从切换性能、稳态性能、动态性能三个方面对比研究两种方法,分析两种方法各自的优劣.

摘要： 提出一种基于无速度传感器矢量控制的异步电机在定子磁场定向下的弱磁控制方法,充分考虑了逆变器的电压输出限制、电机本体的电流和转矩限制,该方法能够获得全转速范围内的最大转矩输出,同时对电机参数的依赖性低.采用定子电压闭环控制,调节器输出作为定子磁链的给定,利用转矩电流限幅将弱磁区间划分为两部分,从而实现电机在各运行区间的平滑过渡.通过对电机同步转速的判断切换定子磁链的估算方法,可完成电机在额定磁链条件下的启动.最后通过实验验证了本文所提方法的有效性.

摘要： 结合电动汽车,分析了适合弱磁运行的永磁同步电机的结构特点.本文在永磁同步电机的数学模型基础上,介绍了应用于矢量控制技术中不同的弱磁控制方法.受车载电源电压的限制,电机转速的继续提升必须依靠弱磁控制.由于电机设计的差异,电机参数各有不同,为了实现控制系统对电机的最优使用,国内外学者进行了深入的研究,将弱磁区细分为弱磁Ⅰ区和弱磁Ⅱ区,提出了各种基于模型参数和鲁棒控制的方法.综合近年来有关弱磁控制研究的发展现状,本文分类整理了弱磁Ⅰ区和弱磁Ⅱ区的弱磁控制方法,指出了各方法的优缺点,为电动汽车控制系统的最优设计提供了指导意义.

摘要： 本文针对一个永磁同步主轴电机在矢量控制的基础上介绍了基于负d轴电流补偿法的弱磁控制原理,设计出了相应的弱磁控制方案.在MATLAB/Simulink仿真软件中搭建了该弱磁控制方案的仿真模型,并对其进行仿真分析.分析结果说明该弱磁控制方案能够有效地扩大电机的调速范围,具有较好的调速性能。

摘要： 本文分析了SPMSM电机弱磁控制的原理,提出了根据电机的具体参数不同将SPMSM电机分为三种类型,分析了三种类型的判别依据.针对第三种类型的电机,给出了某型号电机工程实现的具体步骤,提出了避免开方的分区分段逼近法和避免失效控制的具体方案,并对这些方法进行了详细的分析;对SPMSM电机第三类型电机的控制进行了设计,给出整体控制框图.实验结果验证了本文所提方案.

摘要： 本文提出了一种方法来减小电压相角控制的iq电流纹波.同时,本文还提出了一种限制电压相角的策略,防止当电压相角饱和时导致电机失控.

摘要： 针对膨胀发电一体机在变工况运行时会出现膨胀机效率较低及高速状态下发电机端电压过高的问题.建立了膨胀发电一体机模型,并结合膨胀机特性提出了系统最优效率点跟踪控制策略,实现膨胀发电一体机变工况高效运行.在转子磁链定向矢量控制的研究基础上,提出了一种基于直轴电压外环PI调节器的弱磁控制策略来解决永磁同步发电机PMSG(Permanent Magnet Synchronous Generator)在高速运行、负载增加时,交轴电枢反应增大使得发电机输出端线电压幅值超出直流母线电压这一问题.最后,对所提的控制算法进行仿真验证,证明了所有控制策略的有效性.

摘要： 在永磁同步电机控制系统中,一方面,外部扰动不可预估,内部参数时常变化;另一方面,永磁同步电机控制系统在弱磁区由于非线性和开关频率的影响,系统的动态性能以及鲁棒性均大大降低,本文提出一种运用在弱磁区的模型补偿式自抗扰控制器,将所有系统的非线性因素均归为系统的扰动,构建扩张状态观测器对其进行观测和补偿;且为了提升扩张状态观测器对扰动观测的精准性,对观测器进行了模型的补偿.仿真表明该自抗扰控制方法不仅能够提高系统在弱磁区的响应速度,并且无超调,还能有效的抑制外部扰动和内部参数变化带来的影响.

摘要： 本文在介绍永磁牵引电机矢量控制基本原理基础上，将单位功率因素控制和弱磁控制相结合，提出一种高性能的适合全速范围的永磁同步牵引系统控制策略，并通过Madab搭建仿真平台进行验证，从仿真结果可看出，本文提出的方案能够实现在全速范围内的调速，且全速范围内电流波形质量较好，交直轴反馈电流能准确跟踪实际值，转速、转矩波形较好，并能够实现两种控制模式的无缝切换。因此，本文提出方案为永磁同步牵引系统的设计了提供参考，对推动永磁同步牵引系统的发展具有积极的意义。

摘要： 在变频空调控制系统中,变频空调的核心部件压缩机的安全保护和系统效率一直是行业所关心的话题.本文介绍了一种新型的Envelop智能折返保护方法,实现对电机和压缩机的过载保护,并且能够自动调节压缩机转速,降低空调系统的负载来避免频繁停机.另外,本文在研究永磁同步电机无传感器控制策略的基础上,对比开环和闭环弱磁两种算法和实验结果,采用了一种基于PI的弱磁闭环控制方式,利用输出电压控制d轴电流,用输出电压与最大直流母线电压的比较值来计算弱磁电流.针对3匹变频永磁同步电机开发了基于TI的一款DSP的变频驱动器,本文实验验证了该算法将有效的提高了变频驱动器的效率.

摘要： 本发明提出了一种电机的弱磁控制方法、电机的弱磁控制装置和可读存储介质。其中，电机的弱磁控制方法包括：获取电机的直轴指令电压、交轴指令电压和母线电压；基于母线电压的变化率大于第一阈值，调节母线电压，并根据母线电压、直轴指令电压和交轴指令电压，计算弱磁电流；根据弱磁电流对电机进行弱磁控制。通过本发明的技术方案，一方面，可以有效地解决母线电压过低时电机能量反灌驱动器，而导致的驱动器电压剧烈波动甚至过压失控的问题；另一方面，能够避免由于母线电压回冲而导致弱磁电流降低的问题，确保弱磁电流的准确性，进一步提高对电机的控制效果。

摘要： 本发明涉及电机控制领域，公开了一种电机弱磁控制方法、电机弱磁控制装置及变频器。其中，电机弱磁控制方法，包括：获取在等效转子坐标系下电机的q轴给定电压和电机的转速ωe；获取在等效转子坐标系下电机的d轴电感Ld，在等效转子坐标系下重构出q轴重构电压uqlim；根据转速ωe和d轴电感Ld，获取学习率α，其中，α＝1/(ωeLd)2；根据学习率α、转速ωe、d轴电感Ld、q轴给定电压以及q轴重构电压uqlim，求取电机的d轴驱动电流将电机的d轴电流调整为d轴驱动电流本发明实施方式所提供的电机弱磁控制方法具有能有效提高直流母线电压利用率且适用性广的优点。

摘要： 本发明公开一种优化d轴弱磁电流的弱磁控制方法，基于负载转矩观测器和参数动态变化的PI控制器，通过观测的负载转矩和PI调节器共同调节弱磁所需d轴电流，设计了优化d轴弱磁电流的弱磁控制方法；优化d轴弱磁电流的弱磁控制方法基于转矩和所需d轴弱磁电流的关系，通过负载转矩估计和k

摘要： 本发明提供了一种弱磁控制方法、弱磁控制装置、矢量控制系统和存储介质，其中，弱磁控制方法包括：根据逆变器的工况参数与逆变器的输出电压配置弱磁参考电压；根据弱磁参考电压与输出电压配置弱磁电流；根据弱磁电流调节输入至逆变器的驱动控制信号，以调节逆变器向永磁同步电机输入的相电压信号，根据逆变器的工况参数与逆变器的输出电压配置弱磁参考电压；根据弱磁参考电压与输出电压配置弱磁电流；根据弱磁电流调节输入至逆变器的驱动控制信号，以调节逆变器向永磁同步电机输入的相电压信号。通过本发明的技术方案，通过合理配置该弱磁参考电压，在保证电机控制系统稳定的前提下，优化电机的弱磁性能。

摘要： 本发明实施例涉及一种弱磁控制方法、弱磁控制器、电流指令生成器和电机控制系统，所述弱磁控制方法包括：根据电机的驱动器能够提供的最大输出电压计算最大输出转矩范围对应的励磁电流范围；根据所述励磁电流范围对调节后的励磁电流进行限制，使得输出的励磁电流位于所述励磁电流范围内。本实施例的方法通过对励磁电流指令进行限制，提高了电机运行在额定频率以上时的最大输出转矩。

摘要： 本申请实施例公开了一种弱磁控制方法、弱磁控制装置、电机驱动器及家用电器，其中，方法包括：基于输入电压的相位、电机的给定转速和所述电机的估计转速，确定出所述电机的q轴给定电流；基于所述电机的运行频率、逆变电路的输出电压幅值和所述逆变电路的最大输出电压，确定出所述电机的d轴给定电流；基于所述电机的估计角度、所述q轴给定电流、所述d轴给定电流、q轴实际电流和d轴实际电流，控制所述电机运行。

摘要： 本发明涉及电机控制领域，公开了一种电机弱磁控制方法、电机弱磁控制装置及变频器。其中，电机弱磁控制方法，包括：获取在等效转子坐标系下电机的q轴给定电压和电机的转速ωe；获取在等效转子坐标系下电机的d轴电感Ld，在等效转子坐标系下重构出q轴重构电压uqlim；根据转速ωe和d轴电感Ld，获取学习率α，其中，α＝1/(ωeLd)2；根据学习率α、转速ωe、d轴电感Ld、q轴给定电压以及q轴重构电压uqlim，求取电机的d轴驱动电流将电机的d轴电流调整为d轴驱动电流本发明实施方式所提供的电机弱磁控制方法具有能有效提高直流母线电压利用率且适用性广的优点。

摘要： 本发明公开了一种电压差值判断弱磁时刻的混合励磁同步电机弱磁控制方法，采用母线电压与反电势差值去判断混合励磁电机的运行区域。当母线电压与反电势的差值大于0时，混合励磁同步电机运行于低速区，采用id＝0控制策略，根据负载大小协调分配d轴、q轴和励磁电流。当母线电压与反电势的差值等于0时，电机运行于高速区时，采用d轴电流与励磁电流共同弱磁，即当混合励磁电机进入高速区后，首先采用励磁电流进行弱磁，励磁电流达到额定值之后，继续采用d轴电流进行弱磁。基母线电压与反电势差值判断弱磁时刻的混合励磁同步电机弱磁控制方法使逆变器的输出电压得到了充分得利用，提高了混合励磁电机的运行效率。

摘要： 本发明公开了一种复合消弱磁的永磁同步电机弱磁控制方法、系统及介质，其中方法包括：获得永磁同步电机的转折转速nn；若转折转速nn与预设转速nref之差小于第一阈值n1，判定达到前馈弱磁开启条件，启动前馈弱磁，根据转折转速nn与预设转速nref的差值确定弱磁电流id1；由于获得的弱磁电流id1较大，永磁同步电机将处于过弱磁状态，为使永磁同步电机达到目标转速后稳定运行且保证电流容量，获取正向直轴消弱磁电流id2抵消弱磁电流过多的部分，完成弱磁控制调节。本发明的控制方法不依赖于电机参数，也无需通过复杂方法形成数据查表，实现较为简单。本发明可广泛应用于永磁同步电机控制技术领域。

摘要： 本发明公开一种优化d轴弱磁电流的永磁电机弱磁控制方法，基于负载转矩观测器和参数动态变化的PI控制器，通过观测的负载转矩和PI调节器共同调节弱磁所需d轴电流，设计了优化d轴弱磁电流的弱磁控制方法；优化d轴弱磁电流的弱磁控制方法基于转矩和所需d轴弱磁电流的关系，通过负载转矩估计和ki参数动态变化的PI控制器共同得到负载转矩和弱磁升速所需的d轴弱磁电流；优化d轴弱磁电流的弱磁控制方法可以根据负载转矩的变化动态改变d轴弱磁电流，弱磁控制效果受转矩波动影响小；ki参数动态变化的PI控制器能适应弱磁控制的宽调速范围，确保在各个转速下都能提供合适的惯性转矩所需的d轴弱磁电流。