永磁同步電機(jī)調(diào)速原理
永磁同步電機(jī)調(diào)速方法主要分為三類,即矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制與模型預(yù)測(cè)控制。矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制方案已經(jīng)廣泛工業(yè)應(yīng)用,直接轉(zhuǎn)矩控制主要根據(jù)磁鏈和轉(zhuǎn)矩跟蹤偏差的滯環(huán)輸出進(jìn)行電壓矢量選取,其優(yōu)點(diǎn)在于轉(zhuǎn)矩響應(yīng)快,但缺點(diǎn)是低速轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)較大。直接轉(zhuǎn)矩控制不存在坐標(biāo)變換與脈寬調(diào)制,雖然控制簡(jiǎn)單,但同時(shí)也引起了開關(guān)頻率不固定,系統(tǒng)諧波性能差的問題。獲取相同的開關(guān)頻率,直接轉(zhuǎn)矩控制器需要遠(yuǎn)大于開關(guān)頻率的中斷周期,無疑增加了計(jì)算芯片的負(fù)擔(dān)。
模型預(yù)測(cè)控制在低開關(guān)頻率控制上具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì),由于永磁同步電機(jī)電氣參數(shù)變化范圍大,將模型預(yù)測(cè)控制應(yīng)用于永磁同步電機(jī)調(diào)速還需攻克模型誤差的校正問題,其控制魯棒性還有待提升。
矢量控制技術(shù)是指采用坐標(biāo)變換,將永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)換為類似于直流電機(jī)的磁鏈與轉(zhuǎn)矩解耦模型,從而實(shí)現(xiàn)與直流電機(jī)相類似的控制性能。配合電壓空間矢量調(diào)制技術(shù),具備直流電壓利用率高、可實(shí)現(xiàn)開關(guān)頻率恒定控制、電磁轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小、電流諧波含量小等優(yōu)點(diǎn),且在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中通過d軸電流給定的優(yōu)化設(shè)置,可輕松實(shí)現(xiàn)永磁同步電機(jī)的效率優(yōu)化控制。鑒于矢量控制的優(yōu)異性能,我公司開發(fā)的永磁同步電機(jī)相關(guān)產(chǎn)品均采用先進(jìn)的矢量控制技術(shù)。