徐大利,謝青海,崔 嵬,王 濤,孟鳳果
(河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河北 邢臺(tái)054000)
永磁同步電動(dòng)機(jī)(PMSM)的矢量控制方式中,逆變器有兩種運(yùn)行方式,分別是電流滯環(huán)控制方式和電壓空間矢量控制方式[1]。定子磁鏈對(duì)電動(dòng)機(jī)的性能影響較大,不同的逆變方式,定子磁鏈表現(xiàn)不同,優(yōu)良的定子磁鏈,會(huì)得到較好的電動(dòng)機(jī)性能。
PMSM 的數(shù)學(xué)變量為[1]
經(jīng)過(guò)公式變換,得到PMSM 表達(dá)式為:
進(jìn)一步變換公式,得到判別矩陣:
通過(guò)對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制和電流滯環(huán)逆變控制的分析,在Matlab 中,建立數(shù)學(xué)模型如圖1 所示[4][5][6],用同樣的方法可以建立電壓空間矢量控制的數(shù)學(xué)模型。
圖1 電流滯環(huán)逆變控制模型
圖2 是電流滯環(huán)逆變控制方式下的電動(dòng)機(jī)速度響應(yīng),圖3 是電壓空間矢量控制方式下的電動(dòng)機(jī)速度響應(yīng)。圖4 是電流滯環(huán)逆變控制方式下的電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩響應(yīng),圖5 是電壓空間矢量控制方式下的電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩響應(yīng)。圖6 是電流滯環(huán)逆變控制方式下的電動(dòng)機(jī)定子磁鏈響應(yīng),圖7 是電壓空間矢量控制方式下的電動(dòng)機(jī)定子磁鏈響應(yīng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比我們發(fā)現(xiàn),電壓空間矢量控制方式下電動(dòng)機(jī)定子磁鏈明顯優(yōu)于電流滯環(huán)逆變控制方式下的定子磁鏈,相應(yīng)的,電磁轉(zhuǎn)矩性能也更好。
圖2 電流滯環(huán)跟蹤控制速度響應(yīng)
圖3 電壓空間矢量控制速度響應(yīng)
圖4 電流滯環(huán)跟蹤控制電磁轉(zhuǎn)矩響應(yīng)局部
圖5 電壓空間矢量控制電磁轉(zhuǎn)矩響應(yīng)局部
圖6 電流滯環(huán)跟蹤控制磁鏈
圖7 電壓空間矢量控制磁鏈
永磁同步電動(dòng)機(jī)的定子磁鏈?zhǔn)强梢杂^測(cè)的。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:優(yōu)良的定子磁鏈,會(huì)得到較好的電動(dòng)機(jī)性能。