最大转矩电流比

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： 对电动汽车用永磁同步电动机进行了研究,分析了一台电动汽车用永磁同步电机功率、电枢直径、转子结构等性能参数选取以及电磁设计方法。针对电动汽车用永磁同步电机气隙谐波畸变率、转矩脉动大等问题,提出采取偏心气隙结构改善电动汽车用永磁同步电机气隙谐波畸变率、转矩脉动特性。并搭建以最大转矩电流比控制策略为基础的电动汽车用永磁同步电机调速控制系统。通过Ansoft Maxwell和Matlab仿真和试验验证本文提出的电动汽车用永磁同步电机设计方法和控制策略的正确性和有效性。

摘要： 对内置式永磁同步电机(IPMSM)的弱磁控制策略进行了仿真研究,为了提高整个系统的控制性能,在磁场定向(FOC)矢量控制算法的基础上引用了最大转矩/电流比(MTPA)算法和抗积分饱和算法。采用MTPA控制方式使电机在弱磁阶段合理分配定子电流i_(s)的交、直轴分量i_(q)和i_(d),以最小的电流损耗产生了相同情况下的最大转矩输出;由于电机在弱磁阶段会一直运行在基速以上,对电机控制系统来说属于超高速运行,很容易使电流环和速度环的PI调节器出现积分饱和的现象。所以,为了避免该现象的发生,提出了在转速环和电流环采用改进的PI控制策略,在传统PI控制策略的基础上引入抗积分饱和方法,从而有效改善了环路的动态性能。最后介绍了在Matlab/Simulink环境中搭建的弱磁仿真模型,通过对相关工况的模拟仿真,证明了该控制策略的可行性。

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： 为提高风机、水泵等恒转矩负载工作电机的运行效率,在内置式永磁同步电机(IPMSM)最大转矩电流比(MTPA)控制的理论基础上,提出一种基于梯度下降搜索法方案。该方法是利用电机工作时的恒转矩曲线,引入定子电流变化量的梯度对步长大小进行修正,结合电机的实际运行情况对传统的梯度下降法进行改进。仿真和实验结果表明,该控制算法可以在线追踪MTPA工作点,实现电机运行效率的优化。

摘要： 针对轮毂电机使用传统PI控制在负载突变时达到稳定出现抖动的问题,提出轮毂电机控制系统速度环采用滑模控制器(SMC)和最大转矩电流比(MTPA)控制.通过对速度环分别采用比例积分(PI)和输入参考电流为0、PI和MTPA以及SMC和MTPA控制下系统响应情况仿真,得到了不同控制方式下电机定子三相电流、输出电磁转矩、电机转速等工况并进行对比分析.仿真结果表明,与常规PI控制方式相比,采用SMC和MTPA控制能有效提升系统稳定性,降低负载突变状态下系统抖动,减小超调量,同时提升电流的利用率,能较好满足轮毂电机工况要求.

摘要： 提供了一种电动汽车用感应电机最大转矩电流比控制策略,用以实现全转速范围内转矩电流最优控制。转矩电流正交分解和弱磁环同时工作,通过引入开关时间量判断条件获取直轴电流参考值,既保证了全转速范围内转矩电流比最优,又保证了弱磁区和非弱磁区的平滑切换。通过弱磁区最大滑差频率和控制器输出峰值电流限制交轴电流参考值上下限幅值,保证系统在深度弱磁区稳定可靠运行。该控制策略保证了感应电机全速度范围内的最优转矩电流控制,并且解决了弱磁区和非弱磁区频繁切换时输出电流畸变的问题,使蓄电池能量达到最高效利用,对电动汽车的发展具有深远意义。通过仿真和试验测试,验证该控制策略的有效性。

摘要： 内置式永磁同步电机为充分利用磁阻转矩,常采用MTPA控制策略,直接公式计算MTPA控制策略易受参数变化影响,一些研究者提出了虚拟信号注入MTPA控制策略。传统多虚拟信号注入MTPA控制需要四路虚拟信号注入,计算量较大。文章提出一种新的多虚拟信号注入MTPA控制策略,将传统四路虚拟信号注入减少到两路,极大减少了运算量,同时不影响MTPA控制精度。仿真结果与实验结果验证了该方法的有效性,在不影响MTPA控制精度的条件下,显著减少了计算量,具有更好的应用价值。

摘要： 内置式永磁同步电动机(IPMSM)在恒转矩运行范围内通常采用最大转矩每安培电流控制(MTPA)方法,可使电动机在满足转矩输出要求的条件下,定子电流最小。由于磁路饱和及交叉耦合效应的存在,其主要参数在电动机运行过程中会随d、q轴定子电流的变化而变化,导致MTPA控制效果变差。为了进一步提高内置式永磁同步电动机(IPMSM)的MTPA控制效果,针对现有基于虚拟正弦信号注入的MTPA控制方法存在的不足,综合考虑IPMSM磁路饱和及交叉耦合效应的影响,提出了改进的基于虚拟直流信号注入的MTPA控制方法,避免使用滤波器,能够获得快速的MTPA轨迹跟踪性能。重点分析了q轴静态电感受IPMSM磁路饱和及交叉耦合效应影响导致的误差,在无需已知IPMSM本体参数的情况下,可以对其进行补偿,进一步提高了MTPA控制精度,通过仿真分析验证了该方法的可行性和有效性。

摘要： 为改进PI控制器在永磁同步电机中的速度调节性能,提出新幂指数趋近律的滑模控制器的永磁电机MTPA矢量控制策略,在传统的指数趋近律中增加了新的幂次趋近律,提高系统的收敛能力,同时减小抖动.在永磁同步电机中引入补偿式最大转矩电流比的控制策略,根据电机中电流变换,得到控制过程中的转矩,利用获得的转矩作为补偿信号,提高q轴电流的响应.仿真结果表明,与常规的矢量控制方法和传统滑模控制器对比,该结合方法能有效减小系统抖动,具有更强的控制精准性和抗负载转矩扰动能力.

摘要： 本文在分析了最大转矩电流比控制方法的基础上,针对电动汽车永磁电机驱动系统的控制特点,设计了对应的转矩-电流给定值表格,实现由转矩给定值计算电流给定值的方法.最后在11kW永磁同步电机上进行了实验测试,实验结果表明:该方法可以满足电动汽车行业的转矩精度要求和全功率范围内系统效率要求,具有很好的工程应用性.

摘要： 对于内置式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM)控制系统,实际的最大转矩电流比(maximum torque per ampere,MTPA)轨迹可能随着参数变化而偏离理想轨迹,因而异致系统不能获得最大转矩输出.针对这一问题,本文将一种改进的模型参考自适应(model reference adaptive system,MRAS)参数辨识方法应用于IPMSM MTPA控制中.该方法首先分析与估计MTPA轨迹随参数变化的偏离度,然后权衡MTPA控制效果与MRAS模型欠秩问题,在满秩MRAS模型中在线识别定子交轴电感、转子磁链两个参数,最后通过仿真结果验证了所设计方法的可行性和有效性.

摘要： 本发明涉及一种永磁同步电机直接转矩控制最大转矩电流比控制方法，得到扰动观察法中的磁链扰动引起的电流变化；(2)根据给定转矩差计算的可变磁链步长；(3)利用(1)(2)改进传统扰动观察方法，通过对磁链施加计算出来的扰动值来控制系统定子电流，实现系统给定转矩处于变化率不同的实时变化情况下快速准确的永磁同步电机直接转矩控制的最大转矩电流比控制。

摘要： 本发明公开了一种五相永磁电机直接转矩控制下的最大转矩电流比控制方法，首先检测电机转速，将给定转速ωref与反馈转速ωm比较，利用PI控制器得到参考转矩Te_ref；将采样的相电流经过变换矩阵得到两相静止坐标系一次空间α‑β和三次空间α3‑β3下的电流iα，iβ，iα3，iβ3；利用开关信号计算计算电压uα，uβ，uα3，uβ3；将iα，iβ，uα，uβ输入到磁链转矩计算模块中求得电机定子磁链ψs和转矩Te；将ψα，ψβ，iα，iβ，输入到虚拟信号模块，计算得到使得电机运行于MTPA点的补偿磁链Δψs；将参考转矩、磁链与计算所得到的电机转矩、磁链做比较，通过滞环控制器后输入到开关表中得到各相开关信号，通过逆变器控制电机，实现五相永磁电机直接转矩下的MTPA控制。

摘要： 本发明公开了一种计及磁阻转矩的五相永磁电机最大转矩电流比MTPA容错控制方法，包括检测电机转速，将给定转速ω*r与反馈转速ωr比较，利用PI控制器得到给定q轴给定电流i*q；将采样的相电流经过降阶矩阵变换得到d‑q‑3轴反馈电流idm，iqm，i3m；计算故障状态下的d‑q轴电压udm，uqm；将所得到的d‑q轴电压udm，uqm和电流idm，iqm以及转速ωr，输入到最大转矩电流比容错(FT‑MTPA)模块中，利用虚拟信号注入法，来得到电机容错运行时的d轴给定电流i*d；将d‑q‑3轴的给定电流与反馈电流相比较，通过PI控制器得到d‑q‑3轴的给定电压，再通过降阶矩阵得到自然坐标系下的相电压，输入到CPWM模块中，得到每相的开关信号，通过逆变器控制电机，实现五相永磁电机的FT‑MTPA控制。

摘要： 本发明涉及一种永磁同步电机直接转矩控制最大转矩电流比控制方法，得到扰动观察法中的磁链扰动引起的电流变化；(2)根据给定转矩差计算的可变磁链步长；(3)利用(1)(2)改进传统扰动观察方法，通过对磁链施加计算出来的扰动值来控制系统定子电流，实现系统给定转矩处于变化率不同的实时变化情况下快速准确的永磁同步电机直接转矩控制的最大转矩电流比控制。

摘要： 本发明公开了一种五相永磁电机直接转矩控制下的最大转矩电流比控制方法，首先检测电机转速，将给定转速ωref与反馈转速ωm比较，利用PI控制器得到参考转矩Te_ref；将采样的相电流经过变换矩阵得到两相静止坐标系一次空间α‑β和三次空间α3‑β3下的电流iα，iβ，iα3，iβ3；利用开关信号计算计算电压uα，uβ，uα3，uβ3；将iα，iβ，uα，uβ输入到磁链转矩计算模块中求得电机定子磁链ψs和转矩Te；将ψα，ψβ，iα，iβ，输入到虚拟信号模块，计算得到使得电机运行于MTPA点的补偿磁链Δψs；将参考转矩、磁链与计算所得到的电机转矩、磁链做比较，通过滞环控制器后输入到开关表中得到各相开关信号，通过逆变器控制电机，实现五相永磁电机直接转矩下的MTPA控制。

摘要： 本发明公开了一种计及磁阻转矩的五相永磁电机最大转矩电流比MTPA容错控制方法，包括检测电机转速，将给定转速ω*r与反馈转速ωr比较，利用PI控制器得到给定q轴给定电流i*q；将采样的相电流经过降阶矩阵变换得到d‑q‑3轴反馈电流idm，iqm，i3m；计算故障状态下的d‑q轴电压udm，uqm；将所得到的d‑q轴电压udm，uqm和电流idm，iqm以及转速ωr，输入到最大转矩电流比容错(FT‑MTPA)模块中，利用虚拟信号注入法，来得到电机容错运行时的d轴给定电流i*d；将d‑q‑3轴的给定电流与反馈电流相比较，通过PI控制器得到d‑q‑3轴的给定电压，再通过降阶矩阵得到自然坐标系下的相电压，输入到CPWM模块中，得到每相的开关信号，通过逆变器控制电机，实现五相永磁电机的FT‑MTPA控制。

摘要： 一种永磁同步电机定子磁链检测电磁转矩的最大转矩电流比的控制方法，其特征在于：该方法利用永磁同步电机在同步轴系下的定子磁链来检测电磁转矩，其计算方法无需定子电感Ld、Lq和永磁体磁链ψf等随电机运行状态变化较大的参数，保证了不同运行状态下电磁转矩计算的精确性。引入电磁转矩计算值的增量作为反馈，建立转矩角的自动寻优算法并通过转矩角的闭环控制得到定子d、q轴电流的给定值，在定子d、q轴电流的闭环控制的作用下实现最大转矩电流比的精确控制。该方法既提高了控制系统鲁棒性，又具有良好的稳态控制精度和动态跟踪能力，特别适用具有宽运行范围和希望最大限度发挥转矩潜能的永磁同步电机的控制领域。

摘要： 本公开属于电机控制技术领域，提供了一种永磁同步电机最大转矩电流比控制的电流标定方法，包括以下步骤：获取永磁同步电机的最大直轴电流、最大交轴电流和电磁转矩；判断永磁电机在转速电流双闭环模式下运行时的转速波动是否超过设定转速阈值；待电机运行稳定后，根据当前的寻优标志选择寻优模式；基于所选择的寻优模式，实现交轴电流与直轴电流的分配。本公开通过自动寻优恒转矩区最大转矩电流比控制策略下的转矩与交、直轴电流最佳分配，不受电机参数变化影响，人为干扰因素小，且递增寻优递减寻优交替进行，标定效率高。根据标定得到的转矩对应的最优交直轴电流分配可实现对永磁同步电机的高性能控制。

摘要： 本申请涉及永磁同步电机技术领域，特别涉及一种永磁同步电机的最大转矩电流比标定方法、装置及设备，其中，方法包括：根据获取的取永磁同步电机的每个电流幅值下的最大扭矩值和最大扭矩值对应的电流角度生成电流幅值最大转矩电流比MTPA表格；根据获取的永磁同步电机的每个角度下的最大扭矩值和最大扭矩值对应的电流幅值生成电流角度MTPA表格；根据电流角度MTPA表格的数据补齐电流幅值MTPA表格中的空白格点，以得到永磁同步电机的MTPA标定结果。由此，解决了相关技术中通常通过手动标定最大转矩电流比，标定周期长，效率较低，且标定的精度较差，人工成本较高等问题。

摘要： 本发明公开了一种基于虚拟信号注入法的同步电机最大转矩电流比(MTPA)控制方法，包括：基于重建的虚拟方波注入法数学模型，将因未考虑同步电机参数非线性特性导致的误差与虚拟方波幅值的关系通过线性表达式呈现，并考虑表达式中所包含的难以准确计算的电机参数的偏导项，将误差消除问题转换为误差上界的优化问题；利用基于坐标下降法的优化方法对其进行求解，交替优化虚拟方波信号的幅值和对电机参数的偏导项的估计值，使得误差不断收敛直至完全消除，实现电机的最优MTPA控制。该方法不依赖电机参数，无需复杂的参数计算，也不用提前获取电机参数，通过不断迭代消除由未考虑参数非线性带来的控制误差，实现精准的MTPA控制。