低速大转矩永磁同步电机矢量控制研究

低速大转矩永磁同步电机调速系统在负载频变时存在动态响应慢的问题,本文分析了永磁同步电机数学模型、无传感器控制和自抗扰控制原理后,提出了一种基于滑模观测的自抗扰控制方法,并将其应用于矢量控制中,以提高永磁同步电机的运行性能。与传统滑模观测器相比,该方法的观测器是采用饱和函数sat作为开关函数,并引入锁相环得到转子位置估计值的方法,来减小估计误差。此外,再对滑模观测器的输出值进行动态跟踪与实时补偿来设计出适用于永磁电机的自我补偿型自抗扰控制器,并将该方法应用到永磁同步电机矢量控制系统中。仿真结果表明:采用自抗扰控制器的矢量控制系统具有更好的抗扰动能力和跟踪精度,电机满载启动时无超调,负载转矩突然变化时,系统能快速响应。

基于谐波提取器的永磁同步电机谐波抑制方法

永磁同步电机(Permanent magnet synchronous motor, PMSM)在运行时由于受到逆变器的非线性因素影响导致电机定子电流产生谐波,使电机产生额外损耗。由于传统PI(Proportion integration, PI)控制器不能无静差跟踪交流信号,会导致谐波检测精度不高。针对这种问题,提出一种基于正、负序基波提取器的谐波检测结构,该结构可以无静差跟踪谐波交流量。通过对角速度进行设置得到谐波提取器,分别提取5次负序谐波和7次正序谐波,并将其作为补偿量注入到电流环PI控制器的输出电压中,降低电机定子绕组电流的谐波含量。仿真结果表明,基于正、负序谐波提取器的PMSM谐波抑制策略可以有效抑制电机定子电流谐波。

新型复合转子双定子同步电机的复合滑模控制

针对新型永磁/磁阻复合转子双定子低速大转矩同步电机矢量控制系统,对其单速度环PI速度调节器进行改进,根据内外电机电磁转矩解耦原理,设计该电机的单滑模速度控制器来测算内外电机所需转矩电流。此外,针对转矩电流计算存在误差的问题,设计负载扰动观测器进行反馈调节,可提高转矩电流的计算精度,从而得到更为精确的参考转矩电流,最后通过重新分配转矩电流实现内外电机的转矩解耦控制。通过仿真分析,验证了所提方法的可行性和有效性,可提高系统的动态响应速度和抗负载扰动能力。

永磁/磁阻混合转子双定子同步电机转矩解耦矢量控制

本文介绍了一种新型永磁/磁阻混合转子双定子同步电机。该电机与常规电机相比具有转矩密度高、体积小的优点,非常适合于低速大转矩电力传动系统。本文提出了一种永磁/磁阻混合转子双定子同步电机的矢量控制方法,并提出了一种转矩解耦算法来分配内外定子的输出电磁转矩。仿真结果验证了该控制策略的有效性。